冶炼和浇铸特性对含铌钢坯热塑性的影响

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1、冶炼和浇铸特性对含铌钢坯热塑性的影响比较各厂炼钢方法表明，一些厂稳定地生产无缺陷板坯、型坯和梁坯，同时另一些厂遇到一定困难。通常工厂稳定地浇铸微合金钢的无缺陷铸坯具有高质量表面，基本上能固定生产具有高质量的整个产品品种。遇到问题的工厂，塑性下降是主要原因之一。大量文献报道，普通碳素锰钢和微合金钢的塑性下降，是含各种化学成分牌号固有的。然而许多工厂顺利地生产了那些含铌的牌号。浇铸时常常出现裂纹，与冶炼和浇铸工艺、杂质含量、过热值超过液相线的波动、钢包温度不均匀的分布、铸速降低、过度的二冷等有关。本文研究的主要目的：排除这些原因有助于降低

2、或消除裂纹的形成，改善整个产品品种的表面质量和显微组织。1、炼钢生产和工艺状况为获得低杂质含量的高质量钢必须采用各种控制杂质含量的方法，因为在冶炼和精炼期脱除杂质反应的动力学和热力学不同，有时可能与根本任务相矛盾。冶金工作者开始生产微合金化的复杂牌号时会含高的杂质含量，从而导致出现裂纹、表面质量低和偏析。生产具有附加值的高质量钢材时杂质含量应该符合下列标准：◆磷：0.015%最大值；◆硫：0.010%-0.015%非重要用途；0.005%-0.010%调整夹杂物形状用钙处理，重要用途；◆氧：15‰最大值；◆氢：<2‰重要用途；◆氮：尽

3、可能更低水平（氧气转炉<5‰，电弧炉<6‰）。2、残余元素对可浇性和热塑性的影响作为解决含铌钢铸坯表面质量问题方法的第一步推荐用钙进行处理并降低硫含量到0.02%-0.010%。用钙处理不能保证没有缺陷，但极大提高了表面质量和内部纯度的概率。硫含量必须保证在相当低的水平，以便降低沿奥氏体晶界析出有害细弥散硫化物的趋势。用钙处理保证球化硫化锰夹杂物和提高凝固坯经过铸机矫直区段时的韧性。通常认为，氮对含铝钢和微合金钢的塑性有不利影响。为避免横向裂纹，氮含量水平应尽可能低。在一些情况下加入钛对热塑性有不良影响。但是，如果对低氮含量（0.00

4、5%N）碳锰钢加钛，在低速冷却时可以提高热塑性。通常Ti：N=4.5：1.0时达到更好的塑性。针对电炉炼钢生产特有的高氮含量（0.010%N）钢，推荐降低钛含量（0.01%），以便减少含钛微粒数量。此外，必须降低溶解铝含量，以便抑制剩余氮形成一氮化铝。至于C-Mn-Nb-Al类钢，那么此处关于钛的那些推荐有用。通常这些钢中有铌和铝对塑性下降影响弱小，因为这些元素会增大含钛微粒。一旦钛与氮化合，剩下的氮会产生良好影响，因为高的氮含量促进高温下两相的析出。通常在废钢中的残余铜含量不应超过0.15‰，铜杂质会恶化表面质量并促进形成横向裂纹。

5、锡产生和铜一样的影响。尽管铜对热塑性产生有害影响，可以用小浓度的镍（目标比Ni：Cu为1.5-2.0）来弥补。磷，在碳含量小于0.25%条件下，温度700-1200℃范围中能改善连铸坯的热塑性。完成这点，偏析将会降低。尽管不大的磷添加物会改善C-Mn和C-Mn-Al-Nb钢的热塑性，但因这种是形成裂纹的原因就不推荐采用这种工艺。3、控制氮含量提高抗裂性研究表明铝脱氧钢的氮含量越低，板坯表面质量横向裂纹指标越低。为使板坯连铸机中间包的氮含量低于6‰，推荐如下：1）在完整生产过程中各企业必须保持铁水钛含量高于0.10%，因为铁水钛越大，氮

6、越小。2）氧气转炉冶炼时避免后吹。3）降低出钢温度，因为转炉最终停吹倾炉时氮含量随出钢温度提高而提高。出钢温度越高，氮含量值波动越大。4）一炉钢水部分脱氧，在出钢时加入石灰石屑，能降低吸氮到10‰。5）惰气保护过程从一炉到一炉都应该稳定，同时应该永远避免在钢包炉设备中用底吹激烈搅拌。在渣层密实性被破坏时，由于接触裸露的熔池表面会导致吸收大量的氮。6）采用氩气流保护系统，而不是用氮气。4、限制氢含量在中碳钢和高碳钢，以及含大量锰、铬和镍的钢中，特别是用于生产重型型钢的那些钢中，主要观察氢的影响。在铬锰钢、铬硼钢和铬钼钢中必须控制氢含量。

7、这种控制很重要，且在这些重要牌号中氢含量不应超过2‰。除这些钢外，由于对更大韧性和改善低温性能发展需要，微合金高强钢也应该控制氢含量。冶炼、炉外处理和浇铸时期，氢可能从各种来源进入钢水中。电弧炉或氧气转炉出钢时空气气泡能浸入钢中，被流入钢包的钢流携带，因此引起吸氢。氢的第二个主要来源是进入这些添加物中的水分，如石油焦炭，造渣剂和铁合金等。生产强度级S355以上的厚板、型材和板材时应按正常原理控制氢的来源。溶解在钢水中的氢影响到连铸坯的塑性和力学性能。除裂纹外，由于浇铸过程中坯壳黏到结晶器壁上，偏高的氢含量能提高拉漏率。5、控制硫含量硫

8、会提高高温加工钢时表面裂纹数量，它同时能增加夹杂物量，从而对最终产品的力学性能有不利影响，所以必须控制硫浓度并保持在尽可能最低水平（除易切削钢外）。特殊用途钢铁水的硫含量不应超过0.015%。钢包中脱硫反应在硅化钙帮助下