[发明专利]一种改善含磷钢连铸坯内部裂纹的方法在审

专利信息
申请号: 201811097233.2 申请日: 2018-09-17
公开(公告)号: CN109158564A 公开(公告)日: 2019-01-08
发明(设计)人: 顾铁;许晓红;白云;黄镇;朱国荣;陶佳伟 申请(专利权)人: 江阴兴澄特种钢铁有限公司
主分类号: B22D11/12 分类号: B22D11/12
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 赵海波;孙燕波
地址: 214429 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 铸坯 含磷钢 内部裂纹 电磁处理 二冷区 拉矫机 连铸坯 高碳钢 中碳钢 高温力学性能 连铸生产过程 施加 脉冲电磁 脉冲电流 设置参数 适当位置 枝晶生长 低碳钢 连铸机 有效地 偏聚
【说明书】:

发明涉及一种改善含磷钢连铸坯内部裂纹的方法,是在连铸生产过程中在含磷钢铸坯从连铸机二冷区出来之后、进入拉矫机之前,对含磷钢铸坯施加强电磁,强电磁的设置参数:脉冲电磁频率1~10Hz,脉冲电流50~400A。在含磷钢铸坯的表面温度为850~1100℃时,对其施加强电磁,效果更好。含磷钢为0.030%≤ω[P]≤0.30%,ω[C]<0.25%的低碳钢或0.25%≤ω[C]≤0.60%的中碳钢或ω[C]>0.6%的高碳钢种。本发明通过在含磷钢铸坯出二冷区后、进拉矫机前一适当位置,对铸坯施加一强电磁处理,在铸坯枝晶生长末端,施加一强电磁处理,大大减轻了磷的局部偏聚。提高铸坯的高温力学性能,铸坯内部裂纹减少80%以上,有效地改善了铸坯内部裂纹。

技术领域

本发明属于冶金领域,尤其涉及一种改善连铸坯内部裂纹的方法。

背景技术

随着我国由钢铁大国到钢铁强国的转变,微合金化处理的钢种、产量不断增加,在工程、机械、交通等领域中得到广泛应用。磷作为合金添加于钢材中,与铁原子置换形成固溶体,起到置换固溶强化作用,在低碳钢中,添加适当的磷可以在不明显影响材料成型性的情况下明显提高其强度,此类钢种被广泛应用到汽车高强深冲铁素体钢中;在中高碳钢中,磷明显提高强度的同时,可大大降低材料的塑性,在此基础上炮弹弹壳、胀断连杆等低塑性材料得到广泛应用;另外,含磷钢还被广泛应用在耐候钢中,适量的磷与铜、镍等元素可在钢材表面形成一层致密性及附着性良好的抗氧化膜,减缓钢材锈蚀速率,提高钢材耐大气腐蚀能力。在所有置换固溶强化元素中,磷的固溶强化效果最好且是最廉价的元素。但磷的添加会加大钢种的连铸难度,特别在磷有明显偏聚的情况下,更易造成铸坯裂纹,在后续轧制或锻造时,不能完全焊合,导致材料产生内部缺陷,含磷钢的应用为此受到限制。由于磷在钢中的扩散速度较慢,连铸凝固时含磷浓度较高的钢液填充在首先凝固的枝晶间,从而形成磷偏析,随着枝晶的生长,富含磷的钢液不断堆积,在枝晶末端出达到峰值,富集的磷在铸坯后续凝固及组织转变时会引起下列两个不利的影响,当磷在晶界上时,会降低晶界的结合力,恶化铸坯强度;当磷固溶在晶内时,由于磷的排碳作用,使得该晶粒周围产生一条较宽的铁素体带,降低铸坯高温强度,在受到应力时,产生内部裂纹。

申请号201110240361.X公开的一种含磷钢的转炉冶炼方法,所述了一种含磷钢的转炉冶炼方法,其特点在于冶炼时兑铁水后加入废钢,氧枪抢位控制在熔池液面2.3~2.6米,供养强度3.0~4.0m3/t·min;铁水硅重量百分比控制在0.2~0.7%;炉渣碱度控制在2.6~2.8。该方法着重描述了含磷钢前期转炉冶炼时的控制,未说明连铸生产时易产生铸坯裂纹及控制方法。

综上,通过某种技术手段改善含磷钢连铸坯内部裂纹,提高含磷钢成材率,推广含磷钢市场应用,成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

为了改善含磷钢的内部裂纹情况,需不断突破含磷钢种的生产技术,对现有含磷钢连铸生产技术改进,改善含磷钢铸坯内部裂纹,提高含磷钢成材率,推广含磷钢的市场应用,具有重大的市场价值与社会意义。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种改善含磷钢连铸坯内部裂纹的方法,其特征在于:是在连铸生产过程中在含磷钢铸坯从连铸机二冷区出来之后、进入拉矫机之前,对含磷钢铸坯施加强电磁。

优选地,所述强电磁的设置参数:脉冲电磁频率1~10Hz,脉冲电流50~400A。

优选地,在含磷钢铸坯的表面温度为850~1100℃时,对其施加强电磁。

进一步地,所述的含磷钢为0.030%≤ω[P]≤0.30%,ω[C]<0.25%的低碳钢或0.25%≤ω[C]≤0.60%的中碳钢或ω[C]>0.6%的高碳钢种。

具体地,含磷钢铸坯生产采用连铸机,本申请强电磁的施加是在连铸机上进行的,该连铸机主要包括中间罐、结晶器、振动机构、引锭杆、二次冷却道、拉矫机和切割机;强电场是在二次冷却道和拉矫机之间施加的。

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