一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法技术

技术编号:35603145 阅读:11 留言:0更新日期:2022-11-16 15:24
本发明专利技术涉及一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,属于连铸工艺方法技术领域。为解决MnB钢中增加S后与钢中的化学元素发生反应生产夹杂物影响最终产品的质量的问题,本发明专利技术提供了一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,其中连铸工序的拉速为0.70m/min、比水量为0.18L/kg、分配比为36/39/25%、首搅参数为200/2Hz、末搅参数为200A/8Hz。本发明专利技术通过对铸坯冷却制度的控制减少铸坯凝固过程产生的应力造成的内部产生裂纹缺陷,评级中心疏松≤1级、缩孔≤0.5级,无角裂缺陷,不存在内部裂纹,铸坯外形尺寸控制良好。本发明专利技术工艺流程短,在降低成本的同时使用连铸技术提高了生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法


[0001]本专利技术属于连铸工艺方法
,尤其涉及一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法。

技术介绍

[0002]MnB钢是以Mn、B为基础代替Cr、Ni钢的一种合金钢,钢中加入微量B元素可以替代钢中Cr、Ni等贵重的合金消耗,从而节约大量的贵重合金,降低生产成本,同时还可以获得优良的力学性能。而硫元素是钢中的有害元素,使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,同时还降低钢的耐腐蚀性。
[0003]随着机械加工业的发展,切削加工高速、精密、自动化程度不断提高,对钢材的可切削性能提出了更高的要求。含硫钢因其良好的可切削性能得到广泛使用,一般硫含量控制在0.020~0.050%。
[0004]连铸工艺因生产效率高,成本低等优点已经成为目前各大钢铁企业不可缺少的生产工序之一。而铸坯在凝固过程中,主要受热应力、组织应力与机械应力的作用。其中热应力是连铸坯表面与内部温度不均匀、收缩不一致而产生的应力,主要是在二次冷却区之前及二次冷却区。铸坯一般在结晶器内产生裂纹源,通过二次冷却,低熔点物质的析出,使裂纹形成二次扩展。铸坯表面层温度反复回升而引起多次相变,裂纹通常沿两相组织的交接面扩展而形成。此时增加二冷比水量强度会造成铸坯冷却更加不均匀,使铸坯皮下裂纹扩展。尤其是在生产MnB含S钢时,因钢中的S与Mn发生反应产生MnS低熔点物质吸附在裂纹处从而造成最终产品的质量缺陷。
[0005]使用Mn、B为基础代替Cr、Ni钢在得到性能较好的钢外,可以有效的降低生产成本。而增加S可以增加后续加工精度、随着机械加工业的发展,切削加工高速、精密、自动化程度不断提高,所以将钢种增加一些S含量可以大大的提高加工性能,但是钢中的S含量极易与钢中的化学元素发生反应生产夹杂物,处理不当就会生成夹杂物从而影响最终产品的质量。

技术实现思路

[0006]为解决MnB钢中增加S后与钢中的化学元素发生反应生产夹杂物影响最终产品的质量的问题,本专利技术提供了一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法。
[0007]本专利技术的技术方案:
[0008]一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,包括初炼工序、精炼工序和连铸工序,所述连铸工序的拉速为0.70m/min、比水量为0.18L/kg、分配比为36/39/25、首搅参数为200/2Hz、末搅参数为200A/8Hz,振动参数为正弦:C1:5.2C2:0C3:60C4:124P:0.1,结晶器振动最大拉速为2.48m/min、负滑脱时间为0.160s、负滑脱速率NS为47%、时间负滑脱率NSR为40%、正滑脱时间为0.236s。
[0009]进一步的,所述连铸工序的连铸冷却模式为足辊冷却共计设定3排冷却环,每个面
设定2个喷嘴,喷嘴打开角度宽面为80℃、窄面为70℃,能够覆盖整个铸坯端面,冷却方式为全水冷却。
[0010]进一步的,所述连铸工序的二冷段分为3个区域,共计设置17个喷淋环,喷淋环之间间距依次递增,可以有效的控住铸坯回温。
[0011]进一步的,所述初炼工序的出钢碳不低于0.08wt%,出钢温度不低于1620℃。
[0012]进一步的,所述初炼工序中出钢量按100吨计算,按要求进行渣料的配比及钢水成分的调整,具体方法如下:出钢30吨时加入铝锭150kg做好深脱氧,出钢40吨时根据所生产的MnB钢钢种成分进行合金化操作,成分按照下限进行控制,同时增加氩气搅拌流量至8~15m3/s,保证合金与钢水充分溶解;出钢50吨时加入石灰600kg、合成渣300kg;出钢70吨时降低氩气搅拌强度至5m3/s,保证化渣良好,不结壳。
[0013]进一步的,所述精炼工序包括LF精炼工序和真空精炼工序。
[0014]进一步的,所述LF精炼工序整体精炼时间不少于45min,白渣保持时间不少于20min,钢水升温至1600~1615℃转移至真空精炼工序。
[0015]进一步的,所述LF精炼工序采用二次送电方法,具体为:
[0016]第一次送电向钢水内加入石灰300kg,分两批加入;脱氧剂碳化硅50kg、碳粉20kg,随两批石灰加入,当钢水温度大于液相线温度25℃时,停止送电进行测量取样;
[0017]第二次送电根据第一次取样结果对成分进行微调,成分满足内控要求,将S含量控制在≤0.005%wt,钢水温度控制在1600℃~1615℃,转移至真空工序。
[0018]进一步的,所述真空精炼工序的深真空度≤67Pa,真空后补加硫磺线,将硫磺元素补加至内控,开始计算软吹时间,软吹时间不少于20min,向钢包内加入保温剂碳化稻壳60~100Kg,以渣面微动,不裸露钢液为准;控制钢水温度为1550℃~1565℃;软吹静止时间>15min。
[0019]进一步的,所述中碳MnB钢的化学成分按重量百分含量包括:C:0.3~0.4%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.0~1.2%、S:0.01~0.035%、B:0.008~0.0035%,其余为Fe及不可避免杂质。
[0020]本专利技术的有益效果:
[0021]本专利技术提供的中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,通过对铸坯冷却制度的控制减少铸坯凝固过程中产生的应力造成的内部产生裂纹缺陷,评级中心疏松≤1级、缩孔≤0.5级,无角裂缺陷,不存在内部裂纹,铸坯外形尺寸控制良好。本专利技术工艺流程短,在降低成本的同时使用连铸技术提高了生产效率。
附图说明
[0022]图1为本专利技术制备的中碳MnB钢大方坯的横向低倍试样的外观照片。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围,均应涵盖在本专利技术的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置,若未特别指明,本专利技术实施例中所用的原料等均可市售获得;若未具体指
明,本专利技术实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0024]实施例1
[0025]本实施例提供了一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,包括初炼工序、精炼工序和连铸工序。
[0026]本实施例中中碳MnB钢的化学成分按重量百分含量包括:C:0.3~0.4%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.0~1.2%、S:0.01~0.035%、B:0.008~0.0035%,其余为Fe及不可避免杂质。
[0027]本实施例的中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法的连铸工序采用5机5流,全弧形半径为10.25m。使用100t钢包进行浇注可以有效的控制浇注时间,控制浇注温度。有效控制100t钢水的浇注时间和温差变化,保证恒温恒速,分宽窄面对喷水打开角度完全覆盖铸坯表面保证铸坯表面均匀控制回温。
[0028]使用双氩封对连铸进行保护浇注,有效控制浇注过程中钢水吸收空气中氧气造本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,包括初炼工序、精炼工序和连铸工序,其特征在于,所述连铸工序的拉速为0.70m/min、比水量为0.18L/kg、分配比为36/39/25、首搅参数为200/2Hz、末搅参数为200A/8Hz,振动参数为正弦:C1:5.2C2:0C3:60C4:124P:0.1,结晶器振动最大拉速为2.48m/min、负滑脱时间为0.160s、负滑脱速率NS为47%、时间负滑脱率NSR为40%、正滑脱时间为0.236s。2.根据权利要求1所述的一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,其特征在于,所述连铸工序的连铸冷却模式为足辊冷却共计设定3排冷却环,每个面设定2个喷嘴,喷嘴打开角度宽面为80℃、窄面为70℃,能够覆盖整个铸坯端面,冷却方式为全水冷却。3.根据权利要求1或2所述的一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,其特征在于,所述连铸工序的二冷段分为3个区域,共计设置17个喷淋环。4.根据权利要求3所述的一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,其特征在于,所述初炼工序的出钢碳不低于0.08wt%,出钢温度不低于1620℃。5.根据权利要求4所述的一种中碳MnB钢大方坯内部角部裂纹的控制方法,其特征在于,所述初炼工序中出钢量按100吨计算,按要求进行渣料的配比及钢水成分的调整,具体方法如下:出钢30吨时加入铝锭150kg,出钢40吨时根据所生产的MnB钢钢种成分进行合金化操作,成分按照下限进行控制,同时增加氩气搅拌流量至8~15m3/s,出钢50吨时加入石灰600kg、合成渣300kg;出钢70吨时降低氩气搅拌强度至5m3/...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海达杨平王刘艳张亚楠李明胡金海王莉陈列范世强李亮
申请(专利权)人:建龙北满特殊钢有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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