專利名稱：一種控制含鈮或硼包晶鋼邊裂的方法
技術領域：
本發明涉及中厚板邊裂的控制，具體屬于控制含鈮、硼包晶鋼中厚板邊部裂紋發生率及產生位置來減少邊裂的方法。
背景技術：
中厚板邊裂是指出現在中厚板邊部區域的裂紋缺陷，主要包括邊部縱裂、邊部橫裂和邊部星裂三種缺陷類型，是寬厚板產品常見的一種表面缺陷。統計數據表明中厚板邊裂占到中厚板表面質量缺陷的60%以上，并且隨其產生位置不同對中厚板的影響不同，如果邊裂產生在中厚板切邊區域，則不影響中厚板的最終尺寸即為合格品；如果邊裂產生在中厚板計劃尺寸之內，則影響中厚板的最終尺寸即為不合格品。自1975年以來，含鈮微合金鋼因其節能和節省資源，并具有高強度和高韌塑性等優異的綜合性能而得到了飛速發展；而硼的微量(0. 0008% 0. 0035%)加入，可顯著提高材料的淬透性。但是，這給鑄坯表面質量帶來了不利影響，主要表現為鑄坯容易產生橫裂紋，軋制后板材產生邊部裂紋導致不合格品。《中厚板裂紋研究》(中文知網)一文指出裂紋缺陷不僅在寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼、重鋼、濟鋼、本鋼等國內各大中厚板廠普遍存在，德國蒂森、澳大利亞澳鋼聯、日本新日鐵、韓國浦項鋼鐵等具有世界先進水平的鋼鐵廠同樣存在著裂紋影響中厚板穩定生產的問題。一般認為含鈮、硼包晶鋼中厚板邊裂是由鑄坯角部缺陷軋制后產生的，其發生率與鋼種的裂紋敏感性有關。因為含鈮微合金化鋼脆性提高，極易產生鑄坯角部裂紋《鞍鋼技術》O001.第5期)；再因為硼的原子半徑為0.98nm，屬于間隙固溶體且為內吸附元素，極容易在晶界偏聚《金屬性及熱處理》(1988. 8)，在連鑄結晶與凝固的過程中，降低了晶粒之間的結合力，最終導致裂紋的產生；含鈮、硼包晶鋼在凝固過程中會發生包晶反應，伴隨這一轉變而出現較大的體積變化和線收縮，容易發生漏鋼事故和鑄坯表面質量缺陷的鋼種更容易產生中厚板邊部裂紋《品種鋼優特鋼900問》(中國科學技術出版社，2007. 4)。控制含鈮、硼包晶鋼中厚板邊裂的方法很多，主要是在連鑄、精整過程進行控制， 如北京科技大學蔡開科教授《連鑄坯表面裂紋控制》(鞍鋼技術.2004 (3) 1-8)較為系統地介紹了優化連鑄機工藝參數、保證設備精度和提高管理水平等控制鑄坯角部裂紋的辦法。 《邯鋼含鈮鋼中厚板邊裂控制實踐》(邯鋼科技.2010(1) 1-5)介紹了提高矯直溫度控制鑄坯角部裂紋的方法，這是目前控制含鈮鋼鑄坯角部裂紋最常用的方法。《板坯連鑄新工藝新技術與質量控制實用手冊》(北京冶金工業出版社，2005) —書介紹了日本鋼管公司福山廠5號板坯連鑄機為了防止中厚板邊部裂紋的發生，采取的措施是設置3 !長的鑄坯邊部加熱器。《含Nb鋼表面裂紋原因分析及處理》(山西冶金2009. (4) :44-46)介紹了進行鑄坯清理控制中厚板邊裂的方法，對于產生表面缺陷的鑄坯，這是控制中厚板邊裂的一種補救措施。以上一些方法的不足之處在于提高矯直溫度在一定的程度上固然可減輕鑄坯的橫裂紋，但是由于鑄坯中間和角部的傳熱方式不一樣，鑄坯的角部溫度始終低于中間溫度，從而導致鑄坯的角部易于產生裂紋，特別是CO. 09% 0. 17%,NbO. 015% 0. 050%和 B0. 0008% 0. 0025%的包晶鋼，表現更為明顯。若進一步提高矯直溫度，則容易導致鑄坯的鼓肚缺陷和漏鋼事故。采用火焰清理方法會導致金屬損耗并增加工序成本，且會導致折疊、夾雜、凹坑等新的缺陷產生。對鑄坯角部進行加熱的方法，其設備復雜、投資大，而且效果也不明顯。故研究鑄坯角部缺陷的控制方法，減少中厚板邊裂一直是鋼鐵科研人員至今為止一直在努力探索的難題。

發明內容
本發明的目的是解決目前連鑄工藝不能有效控制含鈮或含硼包晶鋼鑄坯角部缺陷的邊裂問題，在現有連鑄機設備、工藝不變的條件下，提供一種通過優化連鑄坯的規格尺寸，控制含鈮、硼包晶鋼中厚板邊裂的發生率及產生位置，使中厚板切邊量減少，從而提高成材率的含鈮或硼包晶鋼邊裂的方法。實現上述目的的措施一種控制含鈮或硼包晶鋼邊裂的方法，其步驟1)進行冶煉，并控制最終鋼液中的如下成分的重量百分比為C :0. 14 0. 17%， Nb 0. 015 0. 035%，或 B :0. 0009 0. 0013% ；幻連鑄成坯；3)進行選坯a)當終端產品的厚度要求在彡40mm時，選用厚度為200mm厚的鑄坯；b)當終端產品的厚度要求在> 40mm 彡60mm時，選用厚度為250mm厚的鑄坯；c)當終端產品的厚度要求在> 60mm 彡80mm時，選用厚度為300mm厚的鑄坯；d)當終端產品的厚度要求在> 80 彡IOOmm時，選用厚度為350mm厚的鑄坯；e)當終端產品的厚度要求在> 100 (120mm時，選用厚度為400mm厚的鑄坯；4)對鑄坯進行常規加熱；5)進行軋制a)當終端產品的寬度要求在彡3360mm時，控制其總展寬比在1. 0 1. 4下軋制， 直至軋制出終端產品；b)當終端產品的寬度要求在> 3360mm (5500mm時，選用最大寬度的鑄坯進行軋制，控制其總展寬比在> 1. 4 2.四，直至軋制出終端產品；6)按常規進行后工序。其特征在于在滿足總展寬比的前提下，優先選擇大寬度的鑄坯。板坯連鑄機的設備、工藝特點二冷水的噴嘴一般是固定式，其噴水覆蓋范圍根據連鑄機生產的最大斷面來確定，連鑄機型確定，其二冷水的覆蓋范圍也確定，即為一個定值。板坯角部在連鑄機二次冷卻區域受到二維冷卻，其角部冷卻速度比寬面快，而板坯越窄，其角部受到的二維冷卻強度越大，則板坯角部矯直溫度越低(處于鋼的第III脆性區)， 更容易產生角部矯直裂紋。板坯越厚，在二次冷卻區域，其角部與寬面的溫差及矯直應力越大，更容易產生角部矯直裂紋。中厚板軋制普遍采用橫軋展寬縱軋到底的方式，根據金屬流變特點，在橫向展寬過程中，鑄坯角部的金屬向寬面移動，如果鑄坯角部存在缺陷，它會隨著金屬流動向寬面移動。基于以上連鑄及軋鋼金屬流變特點，根據中厚板終端產品尺寸及性能要求，在提料時盡量使用厚度小、寬度大的鑄坯。對于同一終端產品尺寸要求的中厚板，如果鑄坯邊角部存在缺陷，用厚度大、寬度小的鑄坯軋制，則鑄坯邊角部缺陷隨著橫軋展寬過程的金屬流動向中厚板寬面延伸；而使用厚度小、寬度大的鑄坯，則鑄坯邊角部缺陷隨橫軋展寬過程的金屬流動向中厚板寬面延伸相對厚度大、寬度小的鑄坯來說要小，故使用厚度小、寬度大的鑄坯進行軋制能夠有效控制邊裂向中厚板寬面擴展，并且由于連鑄工藝特性，厚度小、寬度大的鑄坯本身比厚度大、寬度小的鑄坯產生邊角部缺陷的概率要小得多。通過減小寬展比， 控制鑄坯角部裂紋隨金屬流動向中厚板寬面擴展來減少切邊量，可有效減少因中厚板邊裂造成不合格品。本發明在現有連鑄機設備、工藝不變的條件下，能通過優化鑄坯料的尺寸，控制中厚板邊裂由角部向寬度中心擴展的現象，減少中厚板因邊裂造成的不合格品，并能減少中厚板的切邊量，從而提高成材率。
具體實施例方式下面對本發明技術方案做進一步描述實施例1生產厚度終端產品規格為厚度25mm，寬度5000mm的Q370qEZ35含鈮包晶鋼中厚板邊裂的控制方法，其步驟1)進行冶煉，并控制最終鋼液中的如下成分的重量百分比為C:0. 14%, Nb 0. 020% ；2)連鑄成坯；3)進行選坯由于終端產品的厚度要求為25mm，即彡40mm，故選用厚度為200mm厚的鑄坯；其選用目前最大的鑄坯寬度為MOOmm，4)對鑄坯進行常規加熱；5)進行軋制由于終端產品的寬度要求為5000mm，即寬度彡3360mm，其在總展寬比為2. 08下軋制，直至軋制出終端產品；6)按常規進行后工序。本例對比檢測情況
權利要求
1.一種控制含鈮或硼包晶鋼邊裂的方法，其步驟1)進行冶煉，并控制最終鋼液中的如下成分的重量百分比為c:0. 14 0. 17%，Nb 0. 015 0. 035%，或 B 0. 0009 0. 0013% ；2)連鑄成坯；3)進行選坯a)當終端產品的厚度要求在<40mm時，選用厚度為200mm厚的鑄坯；b)當終端產品的厚度要求在>40mm < 60mm時，選用厚度為250mm厚的鑄坯；c)當終端產品的厚度要求在>60mm < 80mm時，選用厚度為300mm厚的鑄坯；d)當終端產品的厚度要求在>80 < IOOmm時，選用厚度為350mm厚的鑄坯；e)當終端產品的厚度要求在>100 < 120mm時，選用厚度為400mm厚的鑄坯；4)對鑄坯進行常規加熱；5)進行軋制a)當終端產品的寬度要求在<3360mm時，控制其總展寬比在1. 0 1.4下軋制，直至軋制出終端產品；b)當終端產品的寬度要求在>3360mm < 5500mm時，選用最大寬度的鑄坯進行軋制， 控制其總展寬比在> 1. 4 2.四，直至軋制出終端產品；6)按常規進行后工序。
2.如權利要求1所述的一種控制含鈮或硼包晶鋼邊裂的方法，其特征在于在滿足總展寬比的前提下，優先選擇大寬度的鑄坯。
全文摘要
本發明涉及含鈮、硼包晶鋼中厚板邊部裂紋發生率及產生位置的控制方法。其步驟進行冶煉，并控制最終鋼液中的如下成分的重量百分比為C0.14～0.17％，Nb0.015～0.035％，或B0.0009～0.0013％；連鑄成坯；選坯對鑄坯進行常規加熱；軋制；按常規進行后工序。本發明在現有連鑄機設備、工藝不變的條件下，能通過優化鑄坯料的尺寸，控制中厚板邊裂由角部向寬度中心擴展的現象，減少中厚板因邊裂造成的不合格品，并能減少中厚板的切邊量，從而提高成材率。
文檔編號C22C38/12GK102409221SQ20111039384
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者卜勇, 夏金魁, 宋曉亮, 張青山, 曹龍瓊, 朱兆順, 李同洪, 熊玉彰, 熊鵬飛, 王國秋, 韓光雄, 黃道昌 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司