[发明专利]一种降低铁素体不锈钢连铸坯产生横裂纹比率的工艺方法

说明书

技术领域

本发明提供一种采取连铸机生产铁素体不锈钢连铸坯降低连铸坯产生横裂纹比率的工艺方法。 

背景技术

铁素体不锈钢指含铬量在10.5％-30％，具有体心立方晶体结构，在使用状态下以铁素体组织为主的一类不锈钢。铁素体不锈钢连铸坯由于高温强度低，铸坯柱状晶发达，钢种特性决定其连铸坯出现横裂纹的几率很大，如0Cr13、00Cr17Mo、00Cr18Mo₂、1Cr17等铁素体不锈钢连铸坯，连铸坯产生横裂纹比率可达到6％左右，最高可达25％以上，铁素体不锈钢连铸坯产生横裂纹后，使铸坯无法轧制钢卷或钢板，只能把铸坯判定为废品。 

发明内容

为了克服现有铁素体不锈钢钢的连铸坯容易发生横裂纹缺陷，本发明提供一种效果明显的降低铁素体不锈钢连铸坯横裂纹的方法。 

本发明涉及的铁素体不锈钢钢种包括GB、EN、JIS、ASME、ASTM等标准中的铁素体不锈钢钢种以及其它标准中成分相近的铁素体钢种，也适用于新开发的铁素体不锈钢钢种(铁素体不锈钢定义：室温下钢的基体组织为铁素体，含铬在10.5％以上铁基合金为铁素体不锈钢钢种)。 

本降低铁素体不锈钢连铸坯产生横裂纹的工艺方法包括下述依次的步骤： 

(一)铁素体不锈钢采用AOD、VOD等不锈钢冶炼设备按相关不锈钢冶炼工艺进行冶炼。如按照电炉+AOD冶炼法、电炉+VOD冶炼法、转炉+VOD与电炉+AOD+VOD冶炼法等中的任一种不锈钢冶炼工艺进行冶炼。 

(二)钢水出冶炼设备前，化验分析钢水的成分，用下述表达式，计算出连铸坯C_{横裂敏感指数}与钢水中的C、Mn、Ni、B、Si、Cr、Mo、Ti、Nb的质量含量之间的关系： 

C_{横裂敏感指数}＝5×C+0.02×Mn+0.04×Ni+15×B-0.1×Si-0.04×Cr-0.1×Mo-0.8×Ti-0.1×Nb 

(元素符号为钢液中该元素质量百分比×100) 

并按C_{横裂敏感指数}值划分连铸坯的钢种即产生横裂纹敏感程度，见见表1. 

表1 

  序号   C_{横裂敏感指数}值   1   ≥-0.45钢种   2   -0.45～-0.80钢种   3   ≤-0.80钢种

注： 

本申请文件所说的横裂纹比率是指：某不锈钢钢种，一段时间连铸坯产生横裂纹的数量(重量：吨；或连铸坯块数)÷该钢种该时间段全部连铸坯生产量(重量：吨；或连铸坯块数)。C_{横裂敏感指数}值越小越容易产生裂纹。 

(三)钢水经过连铸机进行连续铸造不锈钢连铸坯(在铸造过程成分不进行调整，但根据C_{横裂敏感指数}值调整连铸机设备精度和连铸坯冷却等参数)，对不同的C_{横裂敏感指数}值，采取下述的对应措施，避免铁素体不锈钢连铸坯产生横裂缺陷。 

I  C_{横裂敏感指数}值≥-0.45的钢种，避免横裂必须采取的工艺措施是： 

(1)铸机对弧精度达到2±1.0mm之内；(2)二冷水嘴通畅率≥95％，铸坯在二冷段温度升高速度≤100℃/m；冷却速度≤200℃/m。 

II  C_{横裂敏感指数}值-0.45～-0.80的钢种，避免横裂必须采取的工艺工艺措施是：