AH36高强度船用型钢炼钢工艺优化与控制.doc

AH36高强度船用型钢炼钢工艺优化与控制 吕纪永 李鹏 （常熟市龙腾特种钢有限公司，江苏省常熟市，215500） 摘　要：本文介绍了A36高强度球扁钢的炼钢工艺研究与控制，作者认为通过合理的，采用低碳、添加Al、Ti、Nb、V合金组合细化晶粒元素的设计成分，优化转炉+精炼+连铸工艺， A36高强度球扁钢产品性能达到了船级社认证考核指标。 关键词：高强度；船用型钢；细化晶粒；强韧性 Production Process control of AH36 High Strength Structural Ship Plate for Ball flat steel sections? Lv Jiyong,Lipeng (changshu longteng special steel co., Ltd changshu, Jiangsu 215500) Abstract: This paper introduced the study and control of steel-making process for high strength ship steel AH36.Through the designed chemical composition of adding crystalline structure refining elements like Al，Ti，Nb，V into low carbon steel and optimizing the process of BOF,LF and CC. We developed high strength ship steel AH36 and the products performance meets the standards of China Classification Society Certification. Key words: High strength，Ball flat steel sections，structure refining，Strength toughness 1 前言 AH36高强度船用型钢主要用于造船和造桥领域的中型材，其中船用球扁钢是造船用辅助中型材。近年来随着造船业的迅猛发展，船用球扁钢需求旺盛。 AH36高强度船用型钢主要依靠添加合金元素满足产品的力学性能，为确保产品的性能要求，AH36通常采取Al+Ti+Nb+V等微量合金组合的形式来细化晶粒，以达到船级社认证要求。常熟市龙腾特种钢有限公司根据所认证的船级社要求，于2012年7月起，由使用Ti +V全部改为添加Al+Ti+Nb等微量细化晶粒元素。铝、钛、铌微合金化，完全可以提高AH36钢的低温冲击性能，达到性能指标要求。但在实际生产中从连铸生产到铸坯低倍组织以及轧制过程中均存在很多质量问题，合格率只有62%，尤其是大断面矩形坯轧制合格率不足40%。经过对AH36船用型钢化学成分和合金化、精炼工艺，连铸工艺等工艺进行了多次优化，炼钢各工序工艺控制稳定，操作正常，铸坯质量得到极大改善，钢种所轧制的型钢综合性能较好，强度和韧性等指标都达到了有关标准要求，性能合格率为100%；2012年10月至2013年3月份已生产各种规格合格铸坯10万余t，形成了批量生产能力，并产生了良好的经济效益，取得了美国船舶局船级社（ABS）、英国劳埃德船级社（LR），中国船级社（CCS）等全球十大船级社的合格认证。 2 微合金化机理及作用 2.1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，先是析出的NbC、Nb（CN），微小弥散质点，有利于形成细小的等轴铸造组织，这种组织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。造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，析出极为细小（约1~2mm）的NbCN，对钢有强烈的沉淀强化作用。铌对钢的强化作用主要是的是细晶强化和弥散强化，铌能和钢中的碳氮生成稳定的碳化物和碳氮化物。加入铌不仅可以提高钢的强度，还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性降低钢脆性转变温度，获得好的焊接性能和成型性能 铝是终脱氧剂，铝加入到钢中将与氧发生反应生成Al2O3，在出钢、镇静和浇注时生成的Al2O3大部分上浮排除，在凝固过程中大量细小分散的Al2O3还能促进形成细晶粒钢。铝在钢中以两种形态存在：一种以Al2O3的颗粒存在于钢中，称为酸不溶铝；