眾所(suo)周知,微(wei)合(he)金(jin)化技術是提高鋼材綜合(he)性能的(de)(de)(de)有效的(de)(de)(de)技術措施,但薄(bo)板坯連鑄連軋流(liu)程存在(zai)許(xu)多有別于傳統(tong)流(liu)程的(de)(de)(de)特(te)點,如薄(bo)鑄坯直(zhi)接熱(re)(re)(re)裝、較低的(de)(de)(de)均熱(re)(re)(re)溫度、較短的(de)(de)(de)均熱(re)(re)(re)時(shi)間、粗大的(de)(de)(de)鑄態組織直(zhi)軋等,微(wei)合(he)金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)固溶、析(xi)出(chu)特(te)點及其對再結(jie)晶、相變的(de)(de)(de)影響規律(lv)必然不(bu)(bu)同于傳統(tong)流(liu)程,其工藝控制原則也(ye)不(bu)(bu)能簡單套用傳統(tong)流(liu)程中的(de)(de)(de)情(qing)況。
一、用于薄板坯連鑄
連軋工藝的(de)鈦(tai)(tai)微合(he)金(jin)化技(ji)術鋼中常用(yong)微合(he)金(jin)元素Nb,V,Ti中鈦(tai)(tai)是最廉(lian)價的(de)微合(he)金(jin)元素,特別是中國擁有(you)占世界儲量46%的(de)鈦(tai)(tai)資源,因此(ci)中國發展鈦(tai)(tai)微合(he)金(jin)化技(ji)術對(dui)提高產品(pin)的(de)競爭力具有(you)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。然而,鈦(tai)(tai)微合(he)金(jin)鋼的(de)性(xing)能對(dui)成分(fen)、溫度、變(bian)形(xing)和冷卻速度的(de)敏感性(xing)較大,造(zao)成傳統(tong)流程(cheng)(cheng)鈦(tai)(tai)微合(he)金(jin)鋼性(xing)能波動大的(de)問題,限制了鈦(tai)(tai)微合(he)金(jin)化技(ji)術在傳統(tong)流程(cheng)(cheng)中的(de)廣泛應(ying)用(yong)。薄板坯連鑄連軋流程(cheng)(cheng)良好的(de)溫度均勻(yun)性(xing)和潔(jie)凈鋼冶(ye)煉技(ji)術的(de)進(jin)步為鋼帶性(xing)能的(de)穩(wen)定創造(zao)了條件。
我國的(de)科研(yan)人員提出(chu)(chu)(chu)了“Mn-Ti協同(tong)TiC粒子細(xi)化(hua)技(ji)術”,通過Mn-Ti復合(he)添加并(bing)控(kong)制終(zhong)軋和(he)卷取溫(wen)度(du),抑制TiC在奧(ao)氏體(ti)中的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)、促進(jin)在鐵(tie)素體(ti)中的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu),同(tong)時細(xi)化(hua)析(xi)出(chu)(chu)(chu)相平均尺寸,提高沉(chen)淀強(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)。采用(yong)較高的(de)錳含(han)量和(he)高于(yu)TiC形(xing)變誘導(dao)析(xi)出(chu)(chu)(chu)“鼻尖(jian)”的(de)終(zhong)軋溫(wen)度(du),可減少(shao)形(xing)變誘導(dao)析(xi)出(chu)(chu)(chu)量;同(tong)時將鐵(tie)素體(ti)中TiC沉(chen)淀析(xi)出(chu)(chu)(chu)形(xing)核率(lv)最大的(de)溫(wen)度(du)作(zuo)為(wei)卷取溫(wen)度(du)控(kong)制目標,以(yi)獲得最佳的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)細(xi)化(hua)效(xiao)果。通過上述措施(shi),鋼帶(dai)中析(xi)出(chu)(chu)(chu)物明顯細(xi)化(hua),粒徑(jing)小(xiao)于(yu)等于(yu)5nm的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)相比(bi)例從5%提高到23%,沉(chen)淀強(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)從約130MPa提高到約200MPa。
據報道(dao),珠鋼、武鋼利(li)用鈦(tai)微合金(jin)化(hua)鋼生產技術(shu),已(yi)能批量生產屈(qu)服強(qiang)度為(wei)450~700MPa級的鈦(tai)微合金(jin)化(hua)高(gao)強(qiang)和超高(gao)強(qiang)耐候鋼,產品已(yi)廣泛應用于集裝(zhuang)箱(xiang)、汽車和工程機械制(zhi)造等領域。
二、用于薄板坯連鑄連軋工藝的釩微合金化技術
釩在(zai)奧氏(shi)體(ti)中(zhong)固溶度(du)大、析出溫度(du)低、對粗晶(jing)奧氏(shi)體(ti)再(zai)結晶(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制作用小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點(dian),與薄板(ban)坯(pi)(pi)連(lian)鑄連(lian)軋(ya)流(liu)(liu)程加(jia)熱(re)(re)溫度(du)低、加(jia)熱(re)(re)時間短(duan)、鑄造粗晶(jing)組(zu)織(zhi)直軋(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點(dian)相適(shi)應(ying),特別是氮(dan)含量高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電爐→薄板(ban)坯(pi)(pi)連(lian)鑄連(lian)軋(ya)流(liu)(liu)程更有利(li)于發(fa)揮釩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。傳統流(liu)(liu)程上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩微合(he)金鋼在(zai)強度(du)提高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時降低韌(ren)性。通過(guo)研究薄板(ban)坯(pi)(pi)連(lian)鑄連(lian)軋(ya)釩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶與析出規(gui)律,合(he)理控制連(lian)鑄和均熱(re)(re)工藝(yi),可在(zai)薄板(ban)坯(pi)(pi)連(lian)鑄連(lian)軋(ya)鑄坯(pi)(pi)上(shang)獲得(de)納米級V(C,N)析出物,并通過(guo)其細化晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,獲得(de)超細化組(zu)織(zhi),使產品在(zai)具有高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性。
通過V-N微(wei)合(he)金化技術,已在(zai)電爐(lu)→薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋流(liu)程上(shang)生產出屈服強(qiang)度(du)達(da)到550MPa級高成形性結構(gou)鋼(gang),鐵素(su)體晶粒尺(chi)寸(cun)3~4μm。馬鋼(gang)和安徽(hui)工業大學在(zai)轉爐(lu)—薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋流(liu)程上(shang)采用釩氮(dan)微(wei)合(he)金化技術開發了X60管線鋼(gang)和Q345D、Q460D低合(he)金高強(qiang)度(du)鋼(gang)。
