本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种含硼钢板坯角部裂纹的控制方法。
背景技术：
中低碳钢中添加微量的硼元素(5×10-6～50×10-6)可以显著提高钢的淬透性，热处理后获得高强度、高韧性、高硬度等优良力学性能，节约大量贵重稀有金属元素。但由于钢中加了微量元素硼，增加了钢的裂纹敏感性，易导致连铸坯出现角部横裂纹，进而引起热轧卷板边部产生翘皮缺陷，造成板卷降级或直接判废。
连铸板坯角部裂纹大多起始于结晶器，其主要发生振痕谷底的正偏析区域以及粗大的凝固组织区域，然后在二冷区和矫直点处扩展，最终形成表面裂纹。含硼钢中元素硼极易与钢中的氮元素相结合，在一定条件下，沿着奥氏体晶界析出，而振痕波谷处的晶粒粗大，将加剧氮化硼的析出，这些析出物作为钢基体材料中的第二相粒子，当铸坯受到应力作用时，极易产生应力集中，形成孔洞，随后孔洞生长、汇合形成裂纹。因此，在浇铸过程中当铸坯受到热应力或外力作用时，易沿振痕谷底产生横裂纹，由于连铸过程冷却不当导致在矫直过程中铸坯角部温度进入第Ⅲ脆性温度区时，则在晶界弱化与振痕的缺口效应的双重作用下，角部裂纹将进一步扩展和加剧。因此，控制含硼钢板坯角部裂纹需要从裂纹的形成机理入手，通过合适的浇铸工艺控制减少氮化硼的沿晶析出进而控制含硼钢板坯的角部裂纹。目前生产含硼钢板坯广泛采取控制钢液N含量和加钛处理的方法减少铸坯角部横裂纹，但N含量需要从炼钢-精炼-连铸全流程加强控制，受合金元素及工艺流程的影响，很难稳定控制，含硼钢加钛能一定程度上减少铸坯角部裂纹的发生，但是增加了冶炼成本。以上手段由于对含硼钢板坯在浇铸过程氮化硼的析出行为控制不太理想，对含硼钢板坯角部裂纹缺陷的控制效果较差。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种含硼钢板坯角部裂纹的控制方法，旨在通过合理分配结晶器与二冷水量，减弱氮化硼的析出造成的影响，进而控制含硼钢板坯角部裂纹。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种含硼钢板坯角部裂纹的控制方法，含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：0.1％≤C≤0.2％、Si≤0.3％、0.35％≤Mn≤0.55％、P≤0.03％、S≤0.02％、0.01％≤Al≤0.06％、0.0005％≤B≤0.005％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质；含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；
(1)所述的板坯连铸的结晶器冷却水量与铸坯断面尺寸及拉速满足如下关系：其中，Q1为结晶器冷却水量，L/min；w为铸坯断面的宽度，mm；h为铸坯断面的厚度，mm；Vc为拉速，m/min；
(2)所述的板坯连铸的二次冷却水量与铸坯断面尺寸及拉速满足如下关系：其中，Q2为二次冷却水量，L/min；w为铸坯断面的宽度，mm；h为铸坯断面的厚度，mm；Vc为拉速，m/min。
进一步，所述的含硼钢板坯角部裂纹的控制方法中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足如下关系：1≤(Q1-w/w)/(Q1-h/h)≤1.5。
更进一步，所述的含硼钢板坯角部裂纹的控制方法中板坯连铸的二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷区各段的冷却水量分配为：足辊区占总水量的10％～15％、零段区占总水量的35％～45％、弧形段区占总水量的25％～35％、矫直区占总水量的5％～10％。
与现有技术相比较，本发明至少具有如下有益效果：
1.本发明通过铸坯断面尺寸及拉速确定板坯连铸的结晶器冷却水量，有效减轻了在结晶器内初始裂纹的发生；
2.本发明通过铸坯断面尺寸及拉速确定板坯连铸的二次冷却水量，减轻了因冷却不当造成的BN沿晶界大量析出引起的应力集中，避免了二冷区受应力过大导致裂纹；
3.本发明通过控制结晶器水量在宽面窄面的分布，使初始坯壳生长厚度均匀性提高，减少初始坯壳生长不均引起的应力应变导致裂纹；
4.本发明通过合理控制二冷区的水量分配，提高了矫直温度，避免板坯在矫直过程落入第Ⅲ脆性区产生矫直裂纹；
5.本发明通过合理制定结晶器与二冷区的冷却制度，有效减轻了板坯角部裂纹缺陷，提高了铸坯质量，降低了角部火焰清理损失，提高了金属收得率。同时由于下线清理量的减少，提高了直接热送率，减少了热损失。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.18％、Si 0.19％、Mn 0.54％、P 0.019％、S 0.012％、Al 0.03％、B 0.0018％、N 0.0045％，余量为铁及不可避免的杂质。含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；共生产一个中间包18炉钢，板坯断面尺寸为：1228×220mm2，拉速为1.3m/min，结晶器单侧宽面水量为2984L/min，结晶器单侧窄面水量为：528L/min，其中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足：(Q1-w/w)/(Q1-h/h)＝1.01。二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷总水量为1756L/min，其中二冷区各段的冷却水量占总水量的比例分别是：足辊区占15％、零段区占44％、弧形段区占31％、矫直区占8％。本中间包生产的连铸坯检验表面质量良好，共生产3240吨热卷，边部翘皮发生率为0.05％。
实施例2
含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.17％、Si 0.20％、Mn 0.43％、P 0.012％、S 0.016％、Al 0.045％、B 0.0013％、N 0.0045％，余量为铁及不可避免的杂质。含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；共生产一个中间包15炉钢，板坯断面尺寸为：1510×220mm2，拉速为1.15m/min，结晶器单侧宽面水量为5043L/min，结晶器单侧窄面水量为：497L/min，其中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足：(Q1-w/w)/(Q1-h/h)＝1.48。二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷总水量为2865L/min，其中二冷区各段的冷却水量占总水量的比例分别是：足辊区占11％、零段区占40％、弧形段区占35％、矫直区占10％。本中间包生产的连铸坯检验表面质量良好，共生产2700吨热卷，边部翘皮发生率为0.10％。
实施例3
含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.18％、Si 0.25％、Mn 0.40％、P 0.017％、S 0.009％、Al0.05％、B 0.0015％、N 0.0051％，余量为铁及不可避免的杂质。含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；共生产一个中间包25炉钢，板坯断面尺寸为：1383×220mm2，拉速为1.25m/min，结晶器单侧宽面水量为3763L/min，结晶器单侧窄面水量为：575L/min，其中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足：(Q1-w/w)/(Q1-h/h)＝1.04。二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷总水量为2662L/min，其中二冷区各段的冷却水量占总水量的比例分别是：足辊区占14％、零段区占41％、弧形段区占29％、矫直区占10％。本中间包生产的连铸坯检验表面质量良好，共生产4500吨热卷，边部翘皮发生率为0.07％。
实施例4
含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.18％、Si 0.19％、Mn 0.54％、P 0.019％、S 0.012％、Al 0.03％、B 0.0016％、N 0.0045％，余量为铁及不可避免的杂质。含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；共生产一个中间包20炉钢，板坯断面尺寸为：1453×220mm2，拉速为1.15m/min，结晶器单侧宽面水量为3679L/min，结晶器单侧窄面水量为：528L/min，其中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足：(Q1-w/w)/(Q1-h/h)＝1.05。二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷总水量为2573L/min，其中二冷区各段的冷却水量占总水量的比例分别是：足辊区占12％、零段区占40％、弧形段区占34％、矫直区占8％。本中间包生产的连铸坯检验表面质量良好，共生产3600吨热卷，边部翘皮发生率为0.13％。
对比实施例1
含硼钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.17％、Si 0.19％、Mn 0.52％、P 0.023％、S 0.014％、Al 0.05％、B 0.0018％、N 0.0040％，余量为铁及不可避免的杂质。含硼钢板坯的生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸；共生产一个中间包23炉钢，板坯断面尺寸为：1228×220mm2，拉速为1.3m/min，结晶器单侧宽面水量为6537L/min，结晶器单侧窄面水量为：630L/min，其中结晶器水量Q1在宽面水量Q1-w与窄面水量Q1-h的满足：(Q1-w/w)/(Q1-h/h)＝1.86。二次冷却采取全幅覆盖喷淋方式，二冷总水量为2796L/min，其中二冷区各段的冷却水量占总水量的比例分别是：足辊区占14％、零段区占44％、弧形段区占28％、矫直区占9％。本中间包生产的连铸坯检验表面质量良好，共生产4140吨热卷，边部翘皮发生率为2.9％。
从实施例可以看出，采用本方法生产的含硼钢连铸板坯角部质量得到明显改善，检查的连铸坯中没有发现角部横裂纹缺陷，后期板卷轧制时由于铸坯角部横裂纹导致的边部翘皮缺陷发生率控制在0.2％以内，而未采用本方法生产含硼钢连铸板坯热轧板卷边部翘皮缺陷的发生率达到2.9％。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。