[发明专利]一种提高钢高温塑性的方法

说明书

本发明公开了一种提高钢高温塑性的方法，基于镁处理与二次冷却协同作用提高钢的高温塑性，属于微合金高强钢炼钢连铸生产领域。采用镁处理工艺和新型二次冷却控制方法协同作用，能够有效控制微合金高强钢铸坯中第二相颗粒的成分、尺寸和分布状态，抑制沿原奥氏体晶界分布的先共析铁素体膜厚度，用Gleeble3800检测铸坯断面收缩率显著提高，均高于50%以上。证实该工艺可以显著提高微合金高强钢的高温塑性，能够有效抑制铸坯表面裂纹缺陷。

技术领域

本发明属于炼钢连铸技术领域，具体涉及一种提高钢高温塑性的方法，适合于抑制微合金高强钢炼钢连铸生产过程中铸坯表面横裂纹缺陷。

背景技术

角部横裂纹是高强度微合金钢（HSLA）连铸及热轧工艺中最为突出的质量问题，也是国内钢铁企业多年来仍未彻底解决的技术难题。随着连铸坯热装比的提高，含Nb-Ti微合金高强钢铸坯角部裂纹已成为限制连铸和轧钢生产顺行的主要缺陷。导致该缺陷原因极其复杂，它受钢种成分、设备状态、操作工艺等因素影响，但最本质的影响因素是钢在高温条件下的力学行为。在高温下钢存在3个明显的脆性温度区间，当铸坯经过连铸机矫直区扇形段时，铸坯角部温度往往处于700℃~900℃（第Ш脆性区），铸坯热塑性差。在矫直应力作用下，极易在铸坯角部形成横向裂纹。为了避开微合金钢脆性温度区，现行控制手段包括：“热行”（矫直温度高于900℃）路线、“冷行”（矫直温度低于700℃）路线以及倒角结晶器技术，一定程度上缓解了角部横裂纹问题。

对导致钢高温塑性降低的原因深入分析发现，沿晶界析出大量的第二相粒子及先共析铁素体组织降低了奥氏体晶界强度，当外界应力超出晶界强度极限便会在晶界处萌生微裂纹。现有技术无法同时抑制先共析铁素体组织析出量以及抑制第二相粒子在晶界析出，无法有效消除其在晶界的偏析行为。因此，需要研发新的方法，以最大限度提升微合金钢的高温塑性，从而有效解决高强度微合金钢横裂纹问题。

发明内容

本发明提供了一种基于微镁处理与优化二次冷却制度协同作用抑制微合金高强钢炼钢连铸生产过程中铸坯表面横裂纹缺陷的控制方法，通过抑制第二相颗粒和先共析铁素体膜在原奥氏体晶界的大面积析出行为，从而有效提高微合金钢的高温塑性，避免在铸坯矫直过程中产生横裂纹缺陷，并且本发明提出的协同控制方式可以为其它钢种的生产工艺控制可提供借鉴。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种提高钢高温塑性的方法，包括以下步骤：

（1）在炉外精炼时，向钢液中加入镁，搅拌后得到镁处理钢液；

（2）将镁处理钢液经过连续浇铸与凝固，得到铸坯；

（3）调节铸坯的表面温度在垂直弯曲区时低于650℃；然后调节铸坯的表面温度在弧形段时为980~1050℃；最后调节铸坯的表面温度在矫直区时高于850℃；从而提高钢的高温塑性。

本发明还公开了一种微合金高强钢锭的制备方法，包括以下步骤：

（1）在炉外精炼时，向微合金钢液中加入镁，搅拌后得到镁处理钢液；

（2）将镁处理钢液经过连续浇铸与凝固，得到铸坯；

（3）调节铸坯的表面温度在垂直弯曲区时低于650℃；然后调节铸坯的表面温度在弧形段时为980~1050℃；然后调节铸坯的表面温度在矫直区时高于850℃；最后自然冷却得到微合金高强钢锭。

本发明还公开了一种微合金高强钢锭；所述微合金高强钢锭的制备方法包括以下步骤：

（1）在炉外精炼时，向微合金钢液中加入镁，搅拌后得到镁处理钢液；

（2）将镁处理钢液经过连续浇铸与凝固，得到铸坯；