[发明专利]一种消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法有效

专利信息
申请号: 201810964557.5 申请日: 2018-08-23
公开(公告)号: CN109014108B 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: 黄伟丽;杨志刚;陈四平;朱红芳;谷珊珊 申请(专利权)人: 德龙钢铁有限公司
主分类号: B22D11/22 分类号: B22D11/22
代理公司: 石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108 代理人: 李羡民;周晓萍
地址: 054009 河北*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 消除 冷轧 基料铸坯角部横 裂纹 方法
【说明书】:

一种消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法,根据奥氏体转变过程确定铸坯在各阶段的冷却模式,包括:a、铸坯在结晶器及足辊段采用强冷冷却模式,使MnS来不及析出就固溶在奥氏体内;b、铸坯进入弯曲段采取强冷冷却模式,避免成片膜状铁素体析出,控制膜状铁素体宽度≤100μm;c、铸坯进入扇形三、四、五、六段时采取弱冷冷却模式。本发明根据铸坯凝固过程的演变规律,结合对大量现场数据进行的线性分析,得出了连铸机不同拉速下、不同位置冷却水量的经验公式。采用本发明方法可以为奥氏体向铁素体转变提供最佳条件,避免膜状铁素体的析出,实现第二相粒子MnS快速固溶、减少析出量,达到消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的目的。

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼方法,尤其是消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法。

背景技术

冷轧基料为铝镇静钢,钢中Al含量为0.020-0.060%,可确保钢中〔O〕≤20ppm,但因Al极易与N结合形成AlN,AlN在奥氏体结晶析出脆化了晶界,提高了钢的裂纹敏感性。目前,国内外研究铸坯横裂纹形成机理与解决方法的很多,对于解决铸坯角部横向裂纹的传统措施主要有两种:一是在弯曲或矫直区域,提高铸坯的表面温度,使其高于脆性波谷区的温度700-900℃上限;二是在弯曲或矫直区域,降低铸坯的表面温度,使其处于低温高延性区700-900℃下限。两种方法均已经应用了十几年,为各类钢铁企业减轻了铸坯质量缺陷起到一定作用,但未能从根本上解决铸坯角部缺陷。

近年来,国内外专家提出相变对裂纹的影响,认为裂纹的产生原因是铸坯冷却过程中角部表层微观组织处于奥氏体向铁素体相变状态,两相共存,其中奥氏体晶界有膜状先共析铁素体与链状析出物析出,且组织粗大,在弯曲应力的作用下,应变集中在铁素体膜上,裂纹由此产生并传播。采取的措施一是消除表层奥氏体晶界的铁素体膜;二是消除奥氏体晶界的链状析出物,通过控制其铸坯表层微观组织和微量元素析出来提高表层抗裂纹能力。但迄今为止,国内外钢厂热轧低碳钢铸坯角裂纹频发,尚没有快速判断裂纹主因和采取解决措施的有效方法。

目前各钢厂表示连铸机二冷冷却水量的工艺参数为“比水量”,单位为“L/kg”,由人工电脑操作可调整比水量的大小,比水量的大小与钢种、拉速有关,连铸工艺设计书内根据钢种、拉速给出比水量的控制范围,各段水量大小按占总水量的比例进行分配。这种常规“比水量”的方式控制二冷配水,存在的问题是只能做到给定拉速范围内的水量的各段分配,并且扇形段以上部位冷却强度低、扇形一二三四段冷却强度大、从扇形五六段冷却水量才变小,这种冷却模式不利于消除铸坯角部横裂纹,不能做到在拉速波动时进行水量调整,不适合拉速波动时的铸坯质量控制。

发明内容

本发明提供一种消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法,所述方法根据铸坯凝固过程的演变规律确定连铸机不同位置冷却水量与拉速的量化关系,有效消除相变过程产生的铸坯角部横裂纹。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:

一种消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法,根据奥氏体转变过程确定铸坯在各阶段的冷却模式,包括:

a、铸坯在结晶器及足辊段采用强冷冷却模式,使MnS来不及析出就固溶在奥氏体内;

b、铸坯进入弯曲段采取强冷冷却模式,避免成片膜状铁素体析出,控制膜状铁素体宽度≤100μm;

c、铸坯进入扇形三、四、五、六段时铸坯进入矫直状态,采取弱冷冷却模式。

上述消除冷轧基料铸坯角部横裂纹的方法,结晶器冷却水量与拉速的经验公式为:Q结晶器总水量=300V-20,

其中Q结晶器总水量=(宽边水量+窄边水量)×2,宽边水量/窄边水量=5.5,

式中Q结晶器总水量为结晶器冷却总水量,单位:吨/m2;V表示拉速,单位:m/min。

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