一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法技术

本发明专利技术属于轧钢技术领域，尤其是一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法。包括以下步骤：电炉炼钢

【技术实现步骤摘要】
一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法


[0001]本专利技术属于轧钢
，尤其是一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法。

技术介绍

[0002]非调质钢分为热锻用非调质钢、直接切削用非调质钢、冷作强化非调质钢和高韧性非调质钢。热锻用非调质钢用于热锻件(如曲轴、连杆等)，直接切削用非调质钢用热轧件直接加工成零件，冷作强化非调质钢用于标准件(如螺母等)，高韧性非调质钢用于要求韧性较高的零部件。非调质钢的力学性能取决于基体显微组织和析出相的强化。
[0003]非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，使其在加热过程中溶于奥氏体中，因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小。微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物和氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能达到或接近调制钢，既缩短了生产周期，又节省了能源。
[0004]而表面质量差引起的废品增多，会造成成本提高，资源浪费，因此需要找一种方法来解决，提高产品合格率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0007]一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法，包括以下步骤：电炉炼钢
→
LF精炼
→
VD真空处理
→
连铸
→
缓冷
→
加热
→
轧制
→
精整
→
检测
→
入库，其中，
[0008]电炉炼钢，钢水的成分为按质量百分比如下：碳：0.3
‑
0.6％；硅：0.4
‑
0.6％；锰：0.5
‑
1.3％；铬：0.03
‑
0.1％；钒：0.05
‑
0.15％；铌：0.005
‑
0.075％；氧：0.02
‑
0.05％；氮：0.02
‑
0.6％；硫：0.01
‑
0.035％；磷：0.03
‑
0.04％，余下材料为铁以及无法避免的杂质。
[0009]所述LF精炼步骤包括：使用LF单联精炼，软吹时间不低于15分钟，有效减少夹杂物存在，LF处理周期≥20min。
[0010]所述连铸步骤包括：连铸时全程保护浇注，保持钢水液面波动及过热度稳定，得到质量稳定的铸坯。
[0011]铸坯缓冷：缓冷入坑温度≥600℃，出坑温度≤200℃；
[0012]加热包括预热、加热一段和加热二段：所述预热段温度≤700℃，预热段时间≥125分钟；所述加热段包括加热一段和加热二段，所述加热一段温度为1140℃～1160℃，所述加热二段温度为1100℃～1180℃，加热段时间＝加热一段时间+加热二段时间，且所述加热段时间控制在100分钟～130分钟；空燃比设置为：烟气残氧浓度控制在1％～1.6％，所述第一时段中空气过剩系数控制在0.85～0.95。
[0013]轧制包括粗轧、精轧和终轧，精轧的开轧温度为1000℃～1070℃，终轧温度范围为900℃～930℃；
[0014]热轧后退火温度为1000～1050℃，保温时间10～20s；
[0015]冷轧后退火温度为1000～1050℃，保温时间10～20s；该冷轧加工工艺可以得到均匀细小的晶粒组织，进而保证材料具有良好的塑性；还可以消除部分热轧板表面缺陷，明显提高表面质量。
[0016]轧制后冷却步骤采用超快冷+层流冷却模式，减少在空气中的高温冷却时间。
[0017]本专利技术所述轧制方法获得钢板，表面质量表面光洁度高、无麻面、无水波纹；任何划痕深度≤0.1mm，长度≤5mm。
[0018]碳：在钢铁中能起固溶强化的作用，而且价格便宜，但碳含量过高会导致韧性、焊接性等性能的降低。
[0019]硅：在钢铁中能起到脱氧和强化的作用，但Si含量过高钢铁表面会产生红铁皮。Si含量较高时，铁皮中的气孔直径比较大，空冷时的裂纹容易在氧化铁皮厚度中间停止，氧化铁皮剥离性不好，除磷时会有氧化铁皮残留。氧化铁皮的残留，会导致Fe2O3比例较高，因此氧化铁皮呈红色。
[0020]锰：奥氏体化元素，可有效扩大奥氏体相区，还可提高晶粒之间的结合力，提高材料强度和韧性。锰在钢铁中也起到固溶强化的作用，形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；但锰含量过高会导致较为严重的中心偏析，降低车轮钢的韧性。
[0021]铬：铬是改善耐腐蚀性能的重要元素，铬含量过低时，耐蚀性较差，不能达到使用要求；但过高时会增大生产难度，易产生热轧粘辊缺陷等，进而降低材料表面质量；
[0022]钒：具有众多优异的物理性能和化学性能，有金属“维生素”之称，多应用于钢铁，通过细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。
[0023]铌：加入一定量的铌，对材料的碳、氮起到稳定的作用，并细化组织。由于铌与碳、氮的亲和力远大于铬，因此，铌优先与碳、氮结合形成均匀细小的NbC或NbN颗粒，防止或减少铬的碳化物和氮化物形成，从而提高材料的耐晶间腐蚀性能。这些细小的NbC或NbN颗粒可以细化材料组织，得到均匀细小的等轴晶粒组织，进而提高材料的强度和塑性。这些细小的NbC或NbN颗粒在细化组织的同时，可以减少或消除材料表面板纹缺陷的产生，从而使材料表面变得光滑、细腻，提高表面质量。
[0024]氧、氮、硫、磷：严格控制元素，此类元素影响热轧卷组织性能，使得钢的炸裂率和微裂纹率上升。
[0025]残余元素：严格控制残余元素，减少其对钢卷性能的影响。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术所得钢表面氧化铁皮明显减少，表面呈现浅蓝色，平均氧化铁皮厚度得到下降，表面光洁度得到较大改善，表面质量提升效果显著。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0029]一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法，包括以下步骤：电炉炼钢
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LF精炼
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VD真空处理
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连铸
→
缓冷
→
加热
→
轧制
→
精整
→
检测
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入库，其中，
[0030]电炉炼钢，钢水的成分为按质量百分比如下：碳：0.5％；硅：0.5％；锰：0.8％；铬：0.06％；钒：0.08％；铌：0.06％；氧：0.03％；氮：0.05％；硫：0.025％；磷：0.03％，余下材料为铁以及无法避免的杂质。
[0031]所述LF精炼步骤包括：使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高含Nb非调钢连铸方坯表面质量的生产方法，包括以下步骤：电炉炼钢
→
LF精炼
→
VD真空处理
→
连铸
→
缓冷
→
加热
→
轧制
→
精整
→
检测
→
入库，其特征在于：电炉炼钢，钢水的成分为按质量百分比如下：碳：0.3
‑
0.6％；硅：0.4
‑
0.6％；锰：0.5
‑
1.3％；铬：0.03
‑
0.1％；钒：0.05
‑
0.15％；铌：0.005
‑
0.075％；氧：0.02
‑
0.05％；氮：0.02
‑
0.6％；硫：0.01
‑
0.035％；磷：0.03
‑
0.04％，余下材料为铁以及无法避免的杂质；所述LF精炼步骤包括：使用LF单联精炼，软吹时间不低于15分钟，LF处理周期≥20min；所述连铸步骤包括：连铸时全程保护浇注，保持钢水液面波动及过热度稳定，得到质量稳定的铸坯；铸坯缓冷：缓冷入坑温度≥600℃，出坑温度≤200℃；加热包括预热、加热一段和加热二段：所述预热段温度≤700℃，预热段时间≥125分钟；所述加热段包括加热一段和加热二段，所述加热一段温度为1140℃～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷三祥，熊木林，张华，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：