一种控制精冲钢40MnB连铸板坯中心偏析的方法与流程

文档序号:19639995发布日期:2020-01-07 12:37阅读:418来源:国知局

本发明涉及一种控制连铸板坯内部缺陷的方法,特别涉及一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,本发明属于炼钢工艺技术领域。



背景技术:

随着中国汽车需求量的攀升,以及汽车行业的发展,汽车精冲零件的市场需求量急剧增涨。精冲零件的市场需求促进了精冲材料的国产化,国内外钢铁企业现已开发大部分牌号的汽车用精冲钢。但由于精冲时落料速度快,应力大,钢板的带状组织严重容易造成零件分层、开裂等质量缺陷,影响精冲加工企业的生产效率。目前,国内外钢铁企业能生产各类牌号的精冲用钢,冶炼成分控制较好、但实物质量稳定性差距较大,主要表现在微观组织不均匀、带状组织评级不良和退火球化率低等。

解决这些问题主要措施除优化热轧工艺外,重点在于改善板坯中心偏析,减少由于板坯质量不良遗传至热卷。

40mnb是汽车零件精冲钢中应用较广泛的钢种之一,热卷经冷轧、退火后精冲,主要用来制作汽车的零件,其加工性能要求很高,因此微观组织,如良好的带状组织、退火球化率等是保证精冲过程稳定、零件质量良好的前提。而连铸板坯的中心偏析是影响热卷带状组织级别的主要因素之一。因此,改善板坯的中心偏析是提高40mnb热卷带状组织的重要途径。

中国专利文献cn102310178a公开了一种解决连铸坯中心偏析的方法,通过控制钢水过热度、钢水s含量、连铸结晶器喂稀土丝等、控制连铸拉速和二冷制度等措施,控制铸坯中心偏析;此方法可以改善铸坯中心偏析,但没有提及可改善的程度。

现有改善板坯中心偏析的手段集中于控制连铸过热度、采用轻压下和优化连铸二冷水等。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,主要解决现有精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的技术问题。

本发明的技术思路是,将金属mg加入钢水,在钢液中生成含mg的氧化物和氮化物细小颗粒,提高连铸板坯结晶核心,减小连铸板坯中奥氏体晶粒,提高等轴晶含量,达到改善中心偏析的目的。

本发明采用的技术方案是,一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,该方法包括以下步骤:

1)通过顶底复吹转炉冶炼、lf炉精炼符合精冲钢40mnb化学成分的钢水;

2)钢水运至rh炉进行真空脱气处理,并调整钢水中除mg以外的其它合金成分至精冲钢40mnb的设计成分范围,钢水在rh炉出站前向钢水中喂入镁合金线,向钢水中喂入镁合金线的速度控制为1.6-3m/s,控制钢水中mg含量至精冲钢40mnb的设计成分范围;rh炉出站钢水的化学成分重量百分比为:c:0.35-0.45%,si:0.2-0.3%,mn:1.20-1.40%,s≤0.006%,p≤0.015%,ti:0.010-0.030%,mg:0.0015-0.0030%,al:0.020-0.050%,n≤0.006%,余量为fe及不可避免的杂质;

3)连铸过程中,控制中间包钢水过热度为15~25℃。

进一步,本发明步骤2)中所述的镁合金线的化学成分重量百分比为:mg:8-15%,al:30-50%,mn:10-15%,余量为fe及不可避免的杂质。

进一步,本发明步骤2)中向钢水中喂入镁合金线的速度控制为1.6-3m/s,主要是稳定镁合金收得率,减少钢水翻腾。

本发明方法生产的精冲钢40mnb连铸板坯的中心偏析≤0.5级,连铸板坯在热连轧工序制成热轧钢板以及热轧钢板经冷轧、退火后在精冲加工过程中不会出现开裂或分层。

本发明相比现有技术具有如下积极效果:

1、本发明通过在钢水中添加mg合金,mg与n、o等元素生成高熔点的含mg氧化物和氮化物,而相对其他夹杂物,含镁的氧化物和氮化物与钢水的界面能和润湿角较小,因此可以细化而弥散的分布于钢水中;在连铸过程中,高熔点的含镁氧化物和氮化物在钢水凝固之前析出,成为铸坯内部形核核心,提高等轴晶含量,达到减轻中心偏析的目的,精冲钢40mnb连铸板坯的中心偏析≤0.5级,曼标评级≤2.0级。

2、本发明通过控制钢水中的s含量减少板坯中的s偏析,同时利用细小、脆性的含mg微粒子作为核心,mns夹杂物包裹含mg微粒子,一定程度上达到固定、球化mns,减少s的偏析。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例中的用于盛装铁水的铁水包容量为250吨。

实施例1,连铸机生产牌号为40mnb的精冲用钢,连铸板坯的横断面为1400mm×230mm。

一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,该方法包括以下步骤:

1)通过顶底复吹转炉冶炼、lf炉精炼符合精冲钢40mnb化学成分的钢水;

2)钢水运至rh炉进行真空脱气处理,并调整钢水中除mg以外的其它合金成分至精冲钢40mnb的设计成分范围,钢水在rh炉出站前向钢水中喂入镁合金线,向钢水中喂入镁合金线的速度控制为1.6m/s,控制钢水中mg含量至精冲钢40mnb的设计成分范围;rh炉出站钢水的化学成分重量百分比为:c:0.37%,si:0.24%,mn:1.29%,s:0.0052%,p≤0.015%,ti:0.024%,mg:0.0016%,al:0.022%,n:0.0038%,余量为fe及不可避免的杂质;

3)连铸过程中,控制中间包钢水过热度为22℃。

对实施例1获得的连铸坯内部质量进行低倍检验,检测结果表明,铸坯中心偏析≤0.5级,曼标评级为1.6级。

实施例2,连铸机生产牌号为40mnb的精冲用钢,连铸板坯的横断面为1560mm×230mm。

一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,该方法包括以下步骤:

1)通过顶底复吹转炉冶炼、lf炉精炼符合精冲钢40mnb化学成分的钢水;

2)钢水运至rh炉进行真空脱气处理,并调整钢水中除mg以外的其它合金成分至精冲钢40mnb的设计成分范围,钢水在rh炉出站前向钢水中喂入镁合金线,向钢水中喂入镁合金线的速度控制为2.5m/s,控制钢水中mg含量至精冲钢40mnb的设计成分范围;rh炉出站钢水的化学成分重量百分比为:c:0.41%,si:0.29%,mn:1.38%,s:0.0043%,p≤0.014%,ti:0.017%,mg:0.0019%,al:0.028%,n:0.0047%,余量为fe及不可避免的杂质;

3)连铸过程中,控制中间包钢水过热度为20℃。

对实施例2获得的连铸坯内部质量进行低倍检验,检测结果表明,铸坯中心偏析≤0.5级,曼标评级为1.8级。

实施例3,连铸机生产牌号为40mnb的精冲用钢,连铸板坯的横断面为1600mm×230mm。

一种控制精冲钢40mnb连铸板坯中心偏析的方法,该方法包括以下步骤:

1)通过顶底复吹转炉冶炼、lf炉精炼符合精冲钢40mnb化学成分的钢水;

2)钢水运至rh炉进行真空脱气处理,并调整钢水中除mg以外的其它合金成分至精冲钢40mnb的设计成分范围,钢水在rh炉出站前向钢水中喂入镁合金线,向钢水中喂入镁合金线的速度控制为3.0m/s,控制钢水中mg含量至精冲钢40mnb的设计成分范围;rh炉出站钢水的化学成分重量百分比为:c:0.44%,si:0.26%,mn:1.33%,s:0.0038%,p≤0.012%,ti:0.026%,mg:0.0021%,al:0.025%,n:0.0043%,余量为fe及不可避免的杂质;

3)连铸过程中,控制中间包钢水过热度为17℃。

对实施例3获得的连铸坯内部质量进行低倍检验,检测结果表明,铸坯中心偏析≤0.5级,曼标评级为1.4级。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

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