Q345EL钢铌硼镍微合金化工艺实践.doc

《Q345EL钢铌硼镍微合金化工艺实践.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、http://www.gtjia.comQ345EL钢铌硼镍微合金化工艺实践李松，纪瑞东，李俊，孙翠华(炼钢厂)摘要:阐述了生产Q345EL钢的工艺措施。通过铌、硼、镍微合金化，提高了Q345EL钢的－50℃低温冲击性能。Q345EL钢种的成功开发，对产品品种结构调整和提升盈利水平具有重要的意义。关键词:Q345EL钢;微合金化;低温冲击性能0前言山钢股份莱芜分公司在中型线试制Q345EL品种钢，此钢种要求具有－50℃低温冲击性能，对钢中夹杂物、组织形态以及氮氧含量提出了更高的要求。在炼钢－中型线工序的精心组织和密切配合下，较好的完成了试制计划，轧制性能满足了用户使用要求，提升了产品开发

2、能力。1铌硼镍的微合金化机理及作用1.1铌微合金化铌是强碳、氮化物形成元素，在钢中极易形成稳定难溶的NbC、Nb(CN)，在凝固期，先期析出的NbC、Nb(CN)微小弥散质点，有利于形成较细小的等轴铸造组织，这种结构赋予细小的原始奥氏体晶粒，并将在加热过程中抑制奥氏体晶粒长大。在奥氏体区热变形过程中，根据NbCN溶解析出规律，通过控制加热温度、初、终轧温度等参数，控制NbCN的析出时机，利用NbCN在奥氏体中的析出，钉扎晶界、亚晶界、位错线等晶体缺陷处，来延迟奥氏体再结晶开始时间和防止二次晶粒长大，达到细化奥氏体晶粒，并进而细化铁素体晶粒，对钢产生强韧化作用。在奥氏体/铁素体相变后，析出

3、极为细小(约1～2nm)的NbCN，对钢有强烈的沉淀强化作用。1.2硼微合金化钢中添加少量硼生成的Fe－C－B脆性相复合化合物，在轧制过程中固溶于奥氏体中逐渐弥散化，能够提高钢的淬透性;硼在晶界上的偏聚可以减少磷等元素的偏聚程度，对提高低温冲击韧性具有重要作用，硼还能使含铌钢的热延性得到进一步改善。1.3镍微合金化镍的主要作用是促成和稳定奥氏体，增加钢的高温强度。此次试制发现镍对提高低温冲击功效果明显。2Q345EL钢种工艺流程2.1工艺流程铁水预处理(脱硫)→600t混铁炉→60t转炉→60tLF精炼→矩形坯连铸机→中型线2.2转炉工艺控制转炉冶炼采用经铁水预处理的低硫铁水和优质废钢作

4、为原料。冶炼过程中控制合适的枪位和加料时机，渣料于终点前3min加完。终点压枪时间不低于30s，矿石在吹炼前期加入，加入量控制在15kg/t钢以内，终点严禁加矿石降温。做到全过程化渣，终渣不透不允许放钢。采用挡渣塞及挡渣球挡渣出钢工艺，确保挡好一次渣及二次渣，钢包渣厚小于100mm。出钢后在钢包表面加入炉渣改质剂50kg。为LF精炼创造良好的精炼条件。Q345EL钢化学成分控制要求见表1。http://www.gtjia.com2.3LF精炼工艺控制1)采用出钢渣洗工艺，出钢前在钢包包底加入全预熔合成渣100kg，起到了提前脱氧、脱硫作用，加速精炼前期成渣速度，缩短精炼周期。2)进站喂铝

5、线20m进行脱氧调渣，在精炼炉采用复合脱氧剂和硅钙钡进行扩散脱氧，每隔3min粘渣一次，观察熔渣渣况，根据渣况及时调整脱氧操作。通电化好渣后，大氩气搅拌1min，取第一个光谱样，取样完毕喂硼铁线10m/炉(以50t出钢量计，硼回收率按照70%计算)，喂硼铁线完毕根据初炼成分进行其它成分微调，确保喂硼铁线后5min取第二个样，根据硼含量进行适度微调。3)钢水出站前，采用喂硅钙线进行钙化处理，硅钙线喂入量为180m，喂线速度＞3m/s。喂硅钙线后大氩气搅拌30s，将钢包转出精炼位进行“软吹”，软吹时间不得低于8min，软吹要求包内钢液微动，钢水不得裸露。Q345EL钢成品化学成分见表2。2.

6、4连铸工艺控制1)正常浇注的中间包液面高度大于800mm，拉速控制在0.5～0.7m/min，全过程保护浇注，大包开浇10s内挂大包长水口，中间包采用铝碳浸入式水口。保持结晶器液面黑面操作，保护渣要求勤加、少加、均匀加入。中间包液面保护采用“碱性覆盖剂+碳化稻壳”，碱性覆盖剂(1号连铸机碱性保护渣)厚度20mm。2)中间包温度控制在1525～1545℃之间。3)结晶器采用液面自动控制，稳定结晶器液面，减少因结晶器液面波动对铸坯质量的影响。2.5加热及轧制工艺本次轧制规格为H294×200×8×12，采用万能连轧机组轧制。1)加热炉温度严格按照质量计划对温度的要求，保证各段温度稳定，加热均

7、匀，保温充分。加热温度及时间见表3。http://www.gtjia.com2)BD开轧温度不低于1150℃，经开坯轧机往复轧制11道次，然后热锯切头后送往万能连轧机组，轧制温度见表4。3)物理检测表明，进行铌硼镍微合金化后，轧材物理性能有明显改善。通过与以前生产过的Q345D钢相比较，发现镍的加入对低温冲击功的影响较明显。冲击功数据见表5。3钢中气体含量分析现场用定氧仪测定钢中的游离氧控制在(10～15)×10－6，全氧分析氧含量