一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法技术

本发明专利技术涉及连铸连轧生产工艺领域，涉及一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法。一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法，使用Gleeble

【技术实现步骤摘要】
一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法


[0001]本专利技术涉及连铸连轧生产工艺领域，涉及一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法。

技术介绍

[0002]薄板坯连铸连轧是20世纪80年代中后期开发并得到广泛应用的一项钢铁工业革命性技术，在节能、成本、效益、效率、投资等方面具有显著优势。近年来，随着钢铁企业品种化战略实施，以Nb、V、Ti、Al为典型合金化元素的微合金钢比率逐年提高，薄板坯连铸连轧也不例外，其产品结构不断扩大。然而，微合金钢在连铸过程裂纹敏感性高，常高发边角部横裂纹，从而造成薄板坯热轧卷板边部严重翘皮与烂边等质量缺陷。如何改善薄板坯连铸连轧过程中出现的裂纹问题，是目前企业生产的重点工作之一。
[0003]在微合金钢的冶炼中，连铸坯弯曲﹑矫直过程的温度区间因为变形的影响产生较多裂纹，并且碳氮化物的析出更多，生成强度较弱的铁素体，因此对于铸坯矫直部分的工艺改良对于改善产品表面性能是极为重要的。
[0004]现有技术通过在实际生产中直接调整连铸参数和二次冷却区工艺，改变坯料的冷却速度进行热塑性的调控，来对防止铸坯开裂，改善铸坯表面质量进行工艺参数探索，极易造成材料的浪费，且效率低，成本高，亟需一种改善微合金钢连铸板表面质量的试验方法，无需通过在实际生产中进行工艺参数探索，提高效率，降低成本。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法，用以解决现有方法通过在实际生产中直接调整连铸参数和二次冷却区工艺来对防止铸坯开裂，改善铸坯表面质量进行工艺参数探索，极易造成材料的浪费，且效率低，成本高的问题。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法，使用Gleeble
‑
3800热模拟试验机直接模拟实际工业连铸连轧过程，包括以下步骤：
[0008]步骤1：获取试验连铸坯；
[0009]步骤2：使用热模拟试验机对步骤1所得试样进行整体连铸连轧过程模拟实验，所述模拟实验的连铸连轧过程包括：连铸连轧工艺中的结晶器内加热保温过程、钢液出结晶器后的冷却过程和钢坯进入二冷区内的冷却过程，以及钢坯弯曲矫直过程；
[0010]所述钢坯进入二冷区内的冷却过程中，所述冷却速率V
冷
满足：
[0011]V
冷
＝(t1‑
t2)/(L/V
拉
)；
[0012]t1为第二定点温度，单位为℃，根据实际工业连铸机生产中连铸坯出结晶器时的实测温度确定；
[0013]t2为连铸坯矫直温度，单位为℃，根据实际工业连铸机参数确定；
[0014]L为连铸机二冷区的长度，单位为m，根据实际工业连铸机参数确定；
[0015]V
拉
为连铸坯拉坯速度，单位为m/min，根据实际工业连铸机的参数确定；
[0016]步骤3：对模拟连铸连轧后的试样进行断面收缩率测量，获得试样断面收缩率与温度的关系曲线，根据所述曲线确定易开裂临界区间，其中所述易开裂临界区间为断面收缩率RA≤40％的温度区间；
[0017]步骤4：根据确定的易开裂临界区间确定优化后的连铸坯矫直温度区间，其中，所述优化后的连铸坯矫直温度区间为避开所述易开裂临界区间的温度区间；
[0018]步骤5：根据易开裂临界区间的宽度大小确定优化的冷却速率V
冷
，其中易开裂临界区间的宽度随冷却速率V
冷
的增大而增大；
[0019]步骤6：将上述t1、L以及优化的t2和优化的V
冷
代入V
冷
＝(t1‑
t2)/(L/V
拉
)，确定优化的拉坯速度V
拉
，作为实际工业连铸工艺参数。
[0020]进一步地，所述步骤1获取试验连铸坯包括以下步骤：
[0021]S11：选取连铸连轧所需的合金体系和成分，进行小批量冶炼，通过装料、熔化、精炼、浇注得到钢锭；
[0022]S12：冶炼后将钢锭锻造为方坯，热轧，得到试验用热轧板。
[0023]进一步地，所述步骤1获取试验连铸坯包括：直接在连铸坯取样，沿拉坯方向在连铸板1/4厚度方向取样，加工成φ10mm
×
110mm，两端各M10mm
×
10mm的试样。
[0024]进一步地，所述步骤2，包括：
[0025]S21：模拟连铸连轧工艺中结晶器内加热保温过程：将试样以一定的加热速率匀速加热至第一定点温度，保温；
[0026]S22：模拟连铸连轧工艺中钢液出结晶器后的冷却过程：将试样以一定冷却速率降温至第二定点温度；
[0027]S23：模拟连铸连轧工艺中钢坯进入二冷区内的冷却过程：将试样在不同的冷却速率下降温至第三定点温度，降温过程每间隔Δt进行取点；
[0028]S24：模拟连铸连轧工艺中钢坯弯曲矫直过程：试样达到第三定点温度后，保温，之后对试样以恒定应变速率进行拉伸试验，待拉伸实验结束后对其进行水冷或空冷。
[0029]进一步地，步骤S21中，所述第一定点温度为1300℃～1350℃，保温时间＞3min。
[0030]进一步地，步骤S22中，所述冷却速率为8℃/s～15℃/s。
[0031]进一步地，步骤S22中，所述第二定点温度为1050～1200℃。
[0032]进一步地，步骤S23中，所述第三定点温度为650～1100℃，所述Δt为25℃～50℃。
[0033]进一步地，步骤S24中，所述保温时间为15～20s。
[0034]进一步地，步骤S24中，所述恒定应变速率为1
×
10
‑3s
‑1。
[0035]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0036]1、本专利技术通过热模拟试验机直接模拟整个连轧连铸过程，不仅包括钢坯弯曲矫直过程，模拟实验还包括了连铸连轧工艺中的结晶器内加热保温过程、钢液出结晶器后的冷却过程和钢坯进入二冷区内的冷却过程，能够从冷却速率V
冷
控制和/或连铸坯拉坯速度控制实现微合金钢连铸板坯表面质量的控制。
[0037]2、本专利技术在通过热模拟试验机模拟整个连轧连铸的过程中，充分考虑了实际工业连铸机生产中的参数，包括实际工业连铸机生产中连铸坯出结晶器时的温度、实际工业连
铸机二冷区的长度、实际工业连铸机的连铸坯矫直温度参数和实际工业连铸机的连铸坯拉坯速度，设计了多参数之间的关联关系式，并基于实际工业连铸机的参数和实际工业生产中的参数确定钢坯进入二冷区内的冷却过程中的冷却速率V
冷
，解决了实际生产中二冷区的冷却速率V
冷
无法测量的问题，通过公式V
冷
＝(t1‑
t2)/(L/V
拉
)可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善微合金钢连铸板坯表面质量的试验方法，其特征在于，使用Gleeble
‑
3800热模拟试验机直接模拟实际工业连铸连轧过程，包括以下步骤：步骤1：获取试验连铸坯；步骤2：使用热模拟试验机对步骤1所得试样进行整体连铸连轧过程模拟实验，所述模拟实验的连铸连轧过程包括：连铸连轧工艺中的结晶器内加热保温过程、钢液出结晶器后的冷却过程和钢坯进入二冷区内的冷却过程，以及钢坯弯曲矫直过程；所述钢坯进入二冷区内的冷却过程中，所述冷却速率V
冷
满足：V
冷
＝(t1‑
t2)/(L/V
拉
)；t1为第二定点温度，单位为℃，根据实际工业连铸机生产中连铸坯出结晶器时的实测温度确定；t2为连铸坯矫直温度，单位为℃，根据实际工业连铸机参数确定；L为连铸机二冷区的长度，单位为m，根据实际工业连铸机参数确定；V
拉
为连铸坯拉坯速度，单位为m/min，根据实际工业连铸机的参数确定；步骤3：对模拟连铸连轧后的试样进行断面收缩率测量，获得试样断面收缩率与温度的关系曲线，根据所述曲线确定易开裂临界区间，其中所述易开裂临界区间为断面收缩率RA≤40％的温度区间；步骤4：根据确定的易开裂临界区间确定优化后的连铸坯矫直温度区间，其中，所述优化后的连铸坯矫直温度区间为避开所述易开裂临界区间的温度区间；步骤5：根据易开裂临界区间的宽度大小确定优化的冷却速率V
冷
，其中易开裂临界区间的宽度随冷却速率V
冷
的增大而增大；步骤6：将上述t1、L以及优化的t2和优化的V
冷
代入V
冷
＝(t1‑
t2)/(L/V
拉
)，确定优化的拉坯速度V
拉
，作为实际工业连铸工艺参数。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：连小金，王瑞珍，柴锋，罗小兵，杨才福，陈雪慧，
申请(专利权)人：中联先进钢铁材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：