[发明专利]硼微合金化钢连铸坯角部裂纹控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，特别是提供了一种硼微合金化钢连铸坯角部裂纹控制方法。

背景技术

微合金化技术是在钢中加入极少量微合金化元素，利用这些微合金化元素的强化作用，辅之以高纯洁度冶炼工艺、无缺陷连铸坯生产技术、控冷控轧手段，在尽可能少加或不加贵重合金元素(主要指Cr、Ni、Mo)的条件下，使钢在热轧状态即可获得高强度、高韧性、高可焊接性和良好的成型性能。

钢中添加微量硼可成倍增加钢的淬透性，在不影响塑性和韧性的前提下，大幅度提高钢的强度，获得优良的机械性能。但钢中微量硼使铸坯裂纹敏感性显著提高，硼元素还会在钢中形成碳化物、氮化物或碳氮化物并在高温度下的析出，从而降低了铸坯的高温延展性，在连铸过程中各种应力(如相变应力、热应力、矫直应力)的作用下，铸坯出现角部裂纹的频率明显提高。目前，国内外针对含硼中碳钢存在的铸坯角部裂纹，大都采用铸坯边部修磨方法来消除，该方法不但降低了铸坯合格率，而且影响生产的顺行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硼微合金化钢连铸坯角部裂纹控制方法。该方法能有效控制含硼钢角部裂纹缺陷，提高铸坯质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种硼微合金化钢连铸坯角部裂纹控制方法，包括精炼工序、连铸工序，具体为：

精炼工序：成分、温度调整后，钢液喂铝丝，保证处理后钢液中[S]重量百分含量≤0.010％、[Mn]/[S]≥40、[N]重量百分含量≤0.0055％、[Als]重量百分含量＝0.015-0.035％，喂铝丝完成后弱吹氩四分钟，然后向钢液中加入钛铁，钢液中[Ti]的重量百分含量＝0.015-0.025％，三分钟后向钢液中喂入硼铁，钢液中[B]的重量百分含量＝0.0008-0.0020％，最后对钢液进行钙处理，[Ca]/[Als]≥0.1；

连铸工序：铸坯规格，宽度为1600-2100mm、厚度为180-250mm，钢液浇注时拉速控制在0.9-1.4m/min；设定结晶器宽面水量稳定在4100-4500L/min、窄面水量稳定在410-450L/min；钢液浇注时，结晶器振动方式采用非正弦振动，非正弦振动曲线的波形偏斜率10％，负滑脱时间t_n＝0.137-0.145s；结晶器加入保护渣，保护渣碱度为1.2±0.1、熔点为1140±20℃、1300℃时粘度为0.15±0.05Pa·s；二冷区采用弱冷，二冷比水量控制在0.50-0.55L/kg。

所述结晶器宽面热流控制在1.39-1.57MW·m^-2和窄面热流控制在1.31-1.44MW·m^-2，结晶器宽面与窄面热流之比为1.01-1.09。

所述保护渣按重量百分比包含以下成分：CaO：27-37％、SiO₂：22-32％、Al₂O₃：2.5-6.5％、Fe₂O₃：≤6％、MgO≤6％、Na₂O：6-13％、F^-：4.5-10.5％、C：3-7％。

本发明的有益效果：精炼采用钢液控氮工艺并辅以脱氧完成向钢液加钛，最后加入硼铁；连铸工序采用非正弦振动、结晶器弱冷及二冷区弱冷工艺来控制铸坯角部温度，提高铸坯角部区域的高温延塑性。该方法以钛固氮，避免硼元素在钢中的形成碳化物、氮化物或碳氮化物并在高温度下的析出，极大降低硼微合金化钢的裂纹敏感性。含硼钢角部裂纹控制在1.3％以内，铸坯可直接热装热送，避免铸坯下线进行角部清理，节约了人力成本，提高金属的收得率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明解决含硼钢角部裂纹的具体措施：

精炼工序：(1)成分、温度调整后，钢液喂铝丝，保证处理后钢液中[S]重量百分含量≤0.010％、[Mn]/[S]≥40、[N]重量百分含量≤0.0055％、[Als]重量百分含量＝0.015-0.035％；(2)喂铝丝完成后弱吹氩四分钟，然后向钢液中加入钛铁，钢液中[Ti]的重量百分含量＝0.015-0.025％，三分钟后喂入硼铁，钢液中[B]的重量百分含量＝0.0008-0.0020％，最后进行钙处理，[Ca]/[Al]≥0.1。