[发明专利]一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法

说明书

本发明提供一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)绘制整个连铸到热送过程中铸坯表面及其一定深度铸坯的温度变化曲线；(2)在同一张图中绘制钢种的过冷奥氏体等温转变TTT曲线；(3)在同一张图中添加流程特征位置；(4)根据图中温度变化曲线与TTT曲线的交点位置，确定奥氏体晶界脆化开始位置；(5)根据步骤(4)中确定的奥氏体晶界脆化开始位置，确定执行淬冷工艺的位置。通过本方法可以在设计阶段，根据生产钢种，以及连铸和热送节奏，确定铸坯定尺表面晶界带状组织的形成位置，从而确定淬冷位置和淬冷设备能力；在实际生产中，根据生产钢种以及连铸和热送节奏，确定淬冷工艺。

技术领域

本发明涉及连铸连轧技术领域，具体涉及一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法。

背景技术

连铸坯的热装热送或者直接轧制能大大降低生产成本。随着钢铁市场竞争越来越激烈，在进一步降低生产成本举措中，连铸坯热装热送甚至直接轧制工艺显然可以降低能源消耗，同时降低在加热炉内的时间等，成为唯一有效的成本控制措施。

但对于微合金钢、碳含量在0.4～0.55的裂纹敏感钢种，目前的热送工艺状况下，铸坯表面晶界上会析出氮化铝、氮化硼等氮化物和碳氮化物等析出物，严重情况下在晶界上形成带状组织，降低铸坯表面组织的塑性，引起裂纹敏感，后期在加热或者轧制过程中，出现表面裂纹，而导致终材质量不合格。所以目前微合金钢等裂纹敏感钢种热装热送比例都很低，小于20％，更无法实现直接轧制。

微合金钢等裂纹敏感钢种的生产一般都采用缓冷甚至坑冷的方式，这样生产周期、热量损失、加热时间长等因素导致生产成本比较高。

目前，在连铸切割后采用表面淬火技术能从机理上解决热装热送过程中铸坯表面裂纹发生，也已经有相关设备。但由于未能解决淬冷工艺设计思路，比如针对某个钢种，淬冷位置、淬冷过程温度等如何设计，导致淬冷设备使用率低，甚至并没有使用而废弃，并没有起到提高微合金钢热送比例的作用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法，通过本方法可以在设计阶段，根据生产钢种，以及连铸和热送节奏，确定铸坯定尺表面晶界带状组织的形成位置，从而确定淬冷位置和淬冷设备能力；在实际生产中，根据生产钢种以及连铸和热送节奏，确定淬冷工艺。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)绘制整个连铸到热送过程中铸坯表面及其一定深度铸坯的温度变化曲线；

(2)在同一张图中绘制钢种的过冷奥氏体等温转变TTT曲线；

(3)在同一张图中添加流程特征位置；

(4)根据图中温度变化曲线与TTT曲线的交点位置，确定奥氏体晶界脆化开始位置；

(5)根据步骤(4)中确定的奥氏体晶界脆化开始位置，确定执行淬冷工艺的位置。

进一步地，步骤(1)中，所述铸坯表面及其一定深度铸坯的温度变化曲线数据采用温度场模型计算得到。

进一步地，步骤(2)中，所述钢种的过冷奥氏体等温转变TTT曲线包括：铁素体开始生成曲线、珠光体开始生成曲线、珠光体结束生成曲线、贝氏体开始生成曲线。

进一步地，步骤(4)中，所述交点位置即为TTT曲线中首先跟温度变化曲线相交的交点位置，即为奥氏体晶界开始发生脆化的具体位置，尤其关注铁素体开始生成曲线。

进一步地，步骤(2)中，根据钢种种类，如果该钢种有TTP曲线，则需在同一张图中增加绘制钢种氮化物和碳氮化物在晶界析出的温度-时间-性能TTP曲线，根据图中温度变化曲线与TTP曲线的交点位置可以确定晶界析出氮化物或/和碳氮化物而导致晶界脆化的具体位置。