一种OCr17连铸坯及其生产方法与流程

本发明属于冶金
技术领域：
，具体涉及一种0cr17连铸坯及其生产方法。
背景技术：
：0cr17因耐蚀性较好，加工成零部件表面光亮，广泛应用于家电、汽车等行业。目前国内生产0cr17不锈钢线材的企业较多，线材轧制用铸坯为连铸坯，因该钢种传热性能较差凝固过程温降梯度大，细化晶粒元素含量低，这导致其细小等轴晶层薄且柱状晶发达，因此易在铸坯表面、皮下产生裂纹遗传至轧制工序，使线材产生裂纹，在铸坯冷却过程中因晶粒粗大，会因热应力产生裂纹甚至引起连铸坯断裂。连铸坯角部虽然存在圆角，但受连铸机结晶器铜管加工限制及铸坯冷却因素影响，铸坯圆角半径尺寸几乎不受控，这导致大量铸坯圆角半径较小，较小的铸坯圆角半径，在轧制时因角部轧制变形过大及温降偏大塑性下降，使线材表面均不同程度的出现通条折叠、裂纹，导致后续冷镦开裂。若通过结晶器铜管设计增大铸坯圆角半径，不仅影响结晶器铜管通钢量，更易导致连铸机漏钢事故。本发明从连铸机结晶器流量、二冷流量、结晶器电磁搅拌参数设计，连铸坯缓冷，铸坯角部修磨倒角参数计算设计，使送轧钢的连铸坯表面合格率达99%以上，确保消除了连铸坯表面、皮下裂纹，并通过修角减少角部轧制展宽变形、降低角部温降，消除0cr17线材折叠、裂纹，盘条表面检验合格率达到95%以上。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种0cr17连铸坯；本发明还提供了一种0cr17连铸坯的生产方法。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种0cr17连铸坯，所述连铸坯化学成分组成及质量百分含量为：c：0.04-0.06%，si：0.25-0.45%，mn：0.40-0.55%，p≤0.035%，s≤0.030%，cr：16.50-16.75%，ni≤0.60%，余量为fe和不可避免的杂质。本发明还提供一种0cr17连铸坯的生产方法，所述方法包括连铸机结晶器水流量、二冷水流量、结晶器电磁搅拌参数控制及连铸坯缓冷、铸坯角部修磨倒角平面宽度控制。本发明所述连铸机结晶器水流量控制为1450-1550l/min。本发明所述二冷水流量控制，连铸机工作拉速为1.1m/min；1区水流量为45.8-46.2l/min，2区水流量为36.8-37.2l/min，3区水流量为19.8-20.2l/min。二冷水流量与拉速关系，下表用于连铸机非稳态浇铸及微机控制计算：连铸机拉速（m/min）≤1.01.11.31.51.61.71区水流量（l/min）3846546568722区水流量（l/min）3037434952553区水流量（l/min）162023272931本发明所述结晶器（结晶器铜管壁厚12mm）电磁搅拌参数控制，电流370a、频率4hz。本发明所述连铸坯缓冷控制，连铸坯切割完毕经固定集坯床直接进缓冷坑盖盖缓冷，连铸坯表面温度≤300℃出坑。本发明所述铸坯角部修磨倒角平面宽度控制为：8.5-22mm。铸坯角部修磨倒角平面尺寸最大值≤2*（2*细小等轴晶层厚度2）1/2=2*（2*8*8）1/2，计算结果为≤22mm。本发明所述方法适用于150mm*150mm断面的0cr17连铸坯。本发明所述方法生产的送轧钢连铸坯表面合格率在99%以上，盘条一检合格率99%以上，酸洗二次检验合格率在95%以上本发明方法采用的原理是：0cr17为铁素体不锈钢，碳含量低，铬含量高，传热较差，钢水凝固、冷却过程温降梯度大，易产生较大热应力，当热应力超过晶界结合强度时会产生裂纹，连铸坯的表面、皮下裂纹源于结晶器内，在后续冷却过程进一步扩展，该裂纹会遗传至轧制工序导致线材表面裂纹。本发明通过控制连铸坯凝固、冷却过程传热，降低热应力来解决以上问题。通过结晶器水流量设计实现结晶器弱冷避免裂纹产生；二冷水流量参数设计、连铸坯缓冷可适当降低连铸坯表面温降，从而降低凝固、冷却过程连铸坯内外温度梯度进而降低热应力。以上综合作用不仅可以降低、消除连铸坯表面、皮下裂纹，还可增大连铸坯等轴晶区，从而改善线材裂纹。连铸坯角部在轧制过程中宽展变形高于其他部位，易在轧槽边缘形成折叠，且连铸坯角部在轧制过程中为二维传热，轧制过程中热损失大、温降高，使塑性下降，从而形成裂纹。连铸坯在生产中角部虽有一定圆角半径可以克服以上问题，但受连铸机结晶器铜管加工限制及连铸坯冷却因素影响，铸坯圆角半径尺寸几乎不受控，这导致大量铸坯圆角半径较小，因此需要通过对铸坯角部修磨满足轧制要求。本发明对连铸坯角部修磨倒角平面最小尺寸设计，可以减少连铸坯角部轧制过程中宽展变形量，并降低连铸坯轧制过程中温降，增加角部塑性，同时对连铸坯角部修磨倒角平面最大尺寸进行设计计算，避免粗大晶粒裸露，粗大晶粒裸露不仅使铸坯塑性降低，而且会导致铸坯轧制加热时晶界氧化，使线材表面出现裂纹。本发明通过连铸机结晶器水流量、二冷水流量、结晶器电磁搅拌参数控制，连铸坯缓冷、铸坯角部修磨倒角平面宽度控制，消除了0cr17连铸坯裂纹，提高了连铸坯送轧钢合格率，降低了线材裂纹。本发明0cr17盘条的产品标准参考：《不锈钢盘条》gb/t4356-2002。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过连铸机结晶器流量、二冷流量、结晶器电磁搅拌参数控制，连铸坯缓冷、铸坯角部修磨倒角平面宽度控制，使送轧钢连铸坯表面合格率在99%以上，确保消除了连铸坯表面、皮下裂纹。2、本发明通过修角减少角部轧制展宽变形、降低角部温降，消除0cr17线材折叠、裂纹，盘条一检合格率99%以上，酸洗二次检验合格率在95%以上。附图说明图1为实施例1的0cr17铸坯低倍表面质量图；图2为实施例1酸洗后的0cr17线材试样图；图3为实施例1酸洗后整包的0cr17线材图；图4为对比例1的0cr17铸坯低倍表面质量图；图5为对比例1酸洗后的0cr17线材试样图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.043%，mn：0.50%，si：0.36%，p：0.018%，s：0.002%，cr：16.71%，ni：0.07%，其余为铁和不可避免的杂质元素。本实施例0cr17连铸坯生产方法包括连铸机结晶器水流量、二冷水流量、结晶器电磁搅拌参数控制及连铸坯缓冷、铸坯角部修磨倒角平面宽度控制，具体工艺步骤如下所述：（1）结晶器水流量：1480l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：45.8l/min；2区：36.8l/min；3区：20l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：265℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度9mm。按本实施例工艺生产送轧钢连铸坯合格率100%，铸坯低倍表面质量见图1；轧制的φ5.5mm规格的0cr17盘条，一检合格率99.8%；酸洗后表面质量良好，无折叠及目视可见裂纹，酸洗后二检合格率98.5%，酸洗后的0cr17线材试样见图2，酸洗后整包的0cr17线材见图3。（其他实施例附图与本实施例相似，故省略。）实施例2本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.044%，mn：0.50%，si：0.36%，p：0.016%，s：0.002%，cr：16.71%，ni：0.07%，其余为铁和不可避免的杂质元素。。（1）结晶器水流量：1547l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：46.1l/min；2区：37.1l/min；3区：19.8l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：283℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度15mm。按本实施例工艺生产送轧钢连铸坯合格率100%，轧制的φ5.5mm规格的0cr17盘条，一检合格率99.2%；酸洗后表面质量良好，无折叠及目视可见裂纹，酸洗后二检合格率98.3%。实施例3本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.049%，mn：0.53%，si：0.39%，p：0.017%，s：0.002%，cr：16.68%，ni：0.07%，其余为铁和不可避免的杂质元素。（1）结晶器水流量：1500l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：46l/min；2区：37l/min；3区：20.1l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：300℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度19mm。按本实施例工艺生产送轧钢连铸坯合格率99.3%，轧制的φ6.5mm规格的0cr17盘条，一检合格率99.1%；酸洗后表面质量良好，无折叠及目视可见裂纹，酸洗后二检合格率97.5%。实施例4本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.044%，mn：0.46%，si：0.36%，p：0.016%，s：0.002%，cr：16.71%，ni：0.07%，其余为铁和不可避免的杂质元素。（1）结晶器水流量：1455l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：46.1l/min；2区：37.2l/min；3区：19.9l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：247℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度20mm。按本发明工艺生产送轧钢连铸坯合格率99%，轧制的φ6.5mm规格的0cr17盘条，酸洗后表面质量良好，一检合格率99%；无折叠及目视可见裂纹，酸洗后二检合格率96.6%。实施例5本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.060%，mn：0.55%，si：0.45%，p：0.028%，s：0.030%，cr：16.75%，ni：0.35%，其余为铁和不可避免的杂质元素。（1）结晶器水流量：1550l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：46.2l/min；2区：36.9l/min；3区：20.2l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：285℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度22mm。按本发明工艺生产送轧钢连铸坯合格率99.4%，轧制的φ6.0mm规格的0cr17盘条，一检合格率99.1%；酸洗后表面质量良好，无折叠及目视可见裂纹，酸洗后二检合格率95.9%。实施例6本实施例0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.040%，mn：0.40%，si：0.25%，p：0.035%，s：0.010%，cr：16.50%，ni：0.60%，其余为铁和不可避免的杂质元素。（1）结晶器水流量：1450l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：45.9l/min；2区：37.1l/min；3区：20.0l/min；拉速1.1m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流370a、频率：4hz；（4）连铸坯出坑温度：276℃；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度8.5mm。按本发明工艺生产送轧钢连铸坯合格率99.5%，轧制的φ6.5mm规格的0cr17盘条，一检合格率99.2%；酸洗后表面质量良好，无折叠及目视可见裂纹酸洗后二检合格率97.2%。对比例1本对比例提供常规的0cr17连铸坯生产工艺。0cr17连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.055%，mn：0.45%，si：0.35%，p：0.025%，s：0.008%，cr：16.65%，ni：0.09%，其余为铁和不可避免的杂质元素。（1）结晶器水流量：1710l/min；（2）二冷水流量（l/min）：1区：65l/min；2区：50l/min；3区：30l/min；拉速1.4m/min；（3）结晶器电磁搅拌参数：电流280a、频率：5hz；（4）连铸坯出坑温度：无缓冷；（5）铸坯角部修磨倒角平面宽度：不倒角。按本发明工艺生产送轧钢连铸坯合格率80%，铸坯圆角半径5mm，等轴晶率10%，铸坯存在表面裂纹、皮下裂纹，铸坯低倍表面质量见图4；轧制的φ5.5mm规格的0cr17盘条，一检合格率80%；酸洗后表面质量存在裂纹，目视可见裂纹，酸洗后二检合格率75%，酸洗后的0cr17线材试样见图5。通过图1、4和图2、5对比，可以看出：采用本发明后铸坯等轴晶率由10%提高至30%以上，铸坯表面裂纹、皮下裂纹消失，通过角部倒角使角部尖锐现象消失，可有效减少轧制过程铸坯角部热量损失及展宽变形，消除了线材裂纹及折叠。以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施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：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12