[发明专利]一种防止Q345B直装板坯冷弯裂纹的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶炼工艺技术领域，特别涉及一种用于防止Q345B直装板坯冷弯裂纹的工艺方法。

背景技术

连铸坯直装工艺是指出铸机热坯以较高温度(A₁～A₃)直接装入加热炉，加热后轧制。直装过程中发现，Q345B钢种直装后轧板冷弯性能不合，出现裂纹，如何解决直装轧材的冷弯裂纹成为实现直装工艺的关键。

文献“Q345B热轧带钢冷弯开裂原因分析”中分析影响冷弯性能的因素，文中认为较多的夹杂物、严重的带状组织是造成冷弯开裂的主要原因。文献“中厚钢板中的硫化物夹杂及其对冷弯性能的影响”中分析了硫化物夹杂对冷弯性能的影响，文中认为尺寸较大且集中分布的硫化物夹杂可作为裂纹源，直接引起中厚板冷弯开裂，因此，要提高中厚板的冷弯性能必须改善硫化物的形态和尺寸分布。文献“Q345钢板冷弯裂纹产生的原因分析”，对Q345产生冷弯裂纹的热轧钢板进行了系统检验，认为钢板中的残余应力、带状组织以及大尺寸的钙铝酸盐夹杂物是引起冷弯裂纹的原因。

经过对直装缺陷轧材深入研究，发现裂纹源于MnS夹杂与基体的结合处，并沿着晶界展开，这是因为 MnS与钢基体的物理性质如膨胀系数不同，直装过程中容易形成一种预破坏区，对裂纹的产生和发展起决定性作用，另外，MnS与钢基体的间隙也容易容纳氢，成为氢陷阱；因此，要避免直装板坯冷弯裂纹的产生，必须深入进行铸坯中夹杂物MnS控制的研究。

文献“钙处理对钢中非金属夹杂物变性效果分析”，通过VD钙处理，发现脆性氧化铝及有害的硫化锰都有不同的变性。文献“喂CaSi线(钙处理)对钢中夹杂物变性的分析研究”提到，通过控制Ca/S比可以控制硫化物的形态。文献“稀土处理无取向硅钢中夹杂物的控制”提到，稀土处理后，主要夹杂从尺寸相对较小的、不规则的AlN、MnS复合夹杂转变为尺寸较大、近似球形或椭球形的稀土类夹杂。

现有技术中虽然提及MnS的改性技术，但是对于改性MnS的具体形态、夹杂物类型、分布都没有具体研究。同时对于如何改性MnS，使之适应直装工艺的需要也缺少研究。尤其对于NdC的析出过程和控制方法，现有文献更是缺少相关研究。

发明内容

本发明的目的在于针对微合金钢直装工艺的难点，提供一种简单易行，可降低生产成本，有效避免Q345B直装板坯冷弯裂纹的方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种防止Q345B直装板坯冷弯裂纹的方法，其具体方法为：

1、LF精炼完全脱氧合金化后，按照每吨钢0.38～ 0.54kg的加入量加入稀土合金，进行夹杂物改型处理，以改变MnS夹杂的存在形式，使铸坯不出现单独MnS夹杂。

2、控制LF搬出钢液中质量百分数：S≤0.005%、Ti≥0.01%，且[Nb]×[C] ≥0.004%，从而提高NbC的固溶温度。因为在现有冶炼工艺条件下，由于钢液成分不同，因此NdC的固溶温度变化区间为900℃-1200℃，而只有当[Nb]×[C] ≧0.004%时，才能保证NbC的固溶温度≧1100℃。

3、氩站吹氩流量为30～50Nm³/min，吹氩时间3～5 min，保证稀土合金充分溶解和分布均匀，吹氩镇静后上铸机。

所述稀土合金成分质量百分含量中La + Ce=26%～70%。

本发明的有益效果为：

1、本发明工艺及操作条件简单，容易实现；

2、可有效防止由于夹杂物缺陷而导致的Q345B直装板坯的冷弯裂纹，提高板坯的内在质量；

3、解决了微合金钢直装工艺的难点，并可降低生产成本。

具体实施方式

实施例某钢厂冶炼及厚板连铸设备为依托，Q345B冶炼路线为：BOF- RH – LF，LF脱氧合金化后加入稀土合金，控制LF搬出硫含量，调整碳、铌、钛含量到规定要求。取LF搬出样测硫含量，取中包样进行稀土、铌、碳、钛成分分析，取铸坯样制样后进行夹杂物分析，同时跟踪轧制后板坯冷弯性能。实施例所涉及化学成分均为质量百分含量。

实施例1：

LF搬出钢液[S]：0.005%，稀土加入量：140kg。

氩站吹氩流量：30Nm³/min，时间：5min。

表1   实施例1中包化学成分