73含Nb低合金钢热履历对铸坯及轧后钢板的影响.docVIP

含Nb低合金钢热履历对铸坯及轧后钢板的影响 祝桂合， 赵乾， 马兴云， 胥克宝 济南钢铁集团有限公司技术中心 摘要：：ffects of Low Alloy Nb Steel Heating Behavior on Slab and the Final Rolling Plate Zhu Guihe, Zhao Qian, Ma Xingyun and Xu Kebao Jinan Steel Group Ltd. Co...Technology Center, Jinan, 250101, shandong, China Abstract： Low alloy high strength of Nb steel, as its niobium character, the carbide and nitride separates out and disperses during solidification and heating. This dramatically affects the quality of slab and final sheet. This paper studies the heating record of the slab of low alloy - high strength Nb steel, analyzes its hot steel solidification, cooling and heating course, Nb compound performance, exams the deferent results on the surface and inner quality between cold and hot charging. Keywords： Nb, Continuous casting slab, Solidification, Heating, Rolling 1 前言 近年来，随着钢产品向优质低耗高效化方向发展，济南钢铁公司其产品品种、产量不断提高，Nb等微合金元素在生产中得到了广泛的应用，尤其在低合金高强度钢方面。但与普通钢相比，含Nb微合金钢的连铸坯裂纹敏感性较强，其加热、轧制、冷却工艺参数的变化对钢板的最终性能影响大，含Nb微合金钢的生产质量控制，已成为广大冶金工作者所研究讨论的重点议题，本文结合济钢含Nb低合金高强钢的生产控制实践，就Nb钢的热履历对连铸坯及轧后钢板的质量影响规律进行了分析研究。 2 对含Nb钢热履历的试验及分析 含Nb钢中Nb与C、N形成的碳氮化物，其高温溶解和低温析出强化贯穿于整个冶炼、连铸、加热、轧制、冷却过程，以下结合试验针对这几个阶段中Nb的行为进行初步的分析。 2.1 Nb在钢液中的溶解 Nb铁的熔点在1580～1630℃，由于铌铁的高熔点，铌铁在钢液中不是熔化过程，而是通过[Nb]的扩散来溶解。[Nb]和钢液中[O]、[S]、[C]、[N]和[P]等非金属元素反应形成Nb的各种化合物，但这些化合物在钢液中有相当高的溶解度，故[Nb]一般在钢液中并不形成诸如Nb的氧化物、硫化物、碳化物、氮化物和磷化物等化合物，而是在凝固期间或凝固后析出，这意味着在钢液中没有足够的时间使Nb的析出相长大成为有害的夹杂物。 2.2 凝固过程中Nb对钢的影响 在连铸过程中，随着凝固温度的降低，Nb的C、N化物开始逐步析出，由于Nb在固态介质中的扩散系数较小，这些Nb的化合物一般都很小，被控制在微米级以下，则有助于改善钢的性能。然而，在凝固前沿，特别中心偏析带中，会出现[C]、[N]、〔Nb]等元素的高浓度富集，加上[S]、 [P]等元素的富集使得凝固温度降低，因而也有可能在凝固前沿的钢液中析出Nb的碳、氮化物。此时析出的Nb的碳、氮化物尺寸要大于凝固后析出的尺寸而且形状不规则，这些大的、不规则的Nb碳化物对轧后钢材的性能如塑性，延伸性，成形性和疲劳强度是有害的，如图1是济钢在对某含Nb钢板拉伸试验后，对出现分层的拉伸断口金相电镜扫描图谱，可看到偏析带中存在的长度在10um左右的此类含Nb夹杂物。 谱图 O Si Ti Mn Fe Nb 总的 谱图 1 34.18 1.17 40.92 23.72 100 谱图 2 0.38 30.03 1.23 42.86 25.5 100 谱图 3 26.76 1.01 43.92 28.31 100 谱图 4 0.44 1.92 97.64 100 谱图 5 0.35 17.48 1.6 63.38 17.18 100 谱图 6 3.69 0.61 2.11 93.58 100 谱图 7 31.78 1.29 42.48 24.45 100