本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高低碳加硼鋼盤條表面質(zhì)量的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

含硼鋼是指以硼為主要合金元素的鋼，硼元素由于極小量(5～30ppm)就可顯著提高鋼的淬透性，能夠在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)改善鋼材的綜合性能。但是，b的加入也極大的提高了該鋼種裂紋敏感性，為此，通過在該鋼中添加al或ti元素的方法，減少b元素對(duì)低碳含硼鋼表面質(zhì)量的影響，這兩種方法都是根據(jù)熱力學(xué)條件不同，通過加入更易于與[n]元素結(jié)合的元素來減少或避免bn的形成，從而減少bn在晶界聚集。但加入al元素后形成的aln，同樣容易沿著晶界聚集析出，也會(huì)對(duì)鋼的高溫塑形造成較大的影響，只是其析出溫度區(qū)間與bn不同，因此連鑄過程表面溫度控制范圍不同；而加入ti元素后，tin在凝固過程會(huì)在晶界和晶內(nèi)析出，在晶界聚集較少，其對(duì)高溫塑性的影響較少，但是ti元素的化學(xué)活性較大，容易與o、n元素結(jié)合形成tiox和tin造成水口結(jié)瘤，從而影響連鑄過程可澆性能，對(duì)結(jié)晶器液面也會(huì)造成較大的波動(dòng)影響，從而影響連鑄坯表面質(zhì)量。因此，通過在鋼中添加al或ti元素的方法，并不能很好改善和解決低碳加硼鋼表面質(zhì)量問題，同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提高低碳加硼鋼盤條表面質(zhì)量的生產(chǎn)方法，通過對(duì)連鑄過程工藝參數(shù)和軋鋼過程加熱爐與開軋溫度的控制與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)減少或消除硼元素對(duì)低碳加硼鋼表面質(zhì)量的影響的目的，提高盤條的成品合格率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種提高低碳加硼鋼盤條表面質(zhì)量的生產(chǎn)方法，加硼鋼的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：0.05％≤c≤0.30％、8ppm≤b≤30ppm、0.08％≤si≤0.20％、mn≤0.80％、al≤0.005％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素；其生產(chǎn)工藝包括煉鋼-連鑄-軋鋼，其中：

(1)連鑄過程過熱度控制為25℃～40℃，連鑄拉速為2.6m/min～2.85m/min，結(jié)晶器冷卻水量為1680l/min～1720l/min，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為160hz～200hz，振幅為6.5mm～8.0mm；

(2)二冷比水量為0.75l/kg～1.00l/kg，二冷分為四區(qū)，其中二冷1區(qū)和2區(qū)采用全水冷卻模式，二冷3區(qū)和4區(qū)采用氣霧冷卻模式，根據(jù)各區(qū)冷卻長度不同采用冷卻強(qiáng)度逐步降低的階梯控制原則，進(jìn)行二冷分區(qū)水量分配；

(3)加熱爐均熱段溫度控制為1050℃～1150℃，坯料開軋溫度控制為950℃～1050℃。

進(jìn)一步，所述的提高低碳加硼鋼盤條表面質(zhì)量的生產(chǎn)方法中二冷分區(qū)冷卻水量占總水量比例r與二冷分區(qū)長度l滿足如下關(guān)系：二冷1區(qū)，105≤r1/l1≤128；二冷2區(qū)，16≤r2/l2≤25；二冷3區(qū)，4.5≤r3/l3≤8.0；二冷4區(qū)，2.5≤r4/l4≤5.0。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明至少具有如下有益效果：

1.本發(fā)明通過對(duì)連鑄結(jié)晶器工藝參數(shù)與二冷工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)連鑄坯表面溫度初步階梯式冷卻，減少了連鑄過程熱應(yīng)力，同時(shí)避開低碳加硼鋼中因硼元素加入造成的高溫脆性區(qū)域，能夠有效防止低碳加硼鋼連鑄坯表面裂紋缺陷的形成，有利于后續(xù)低碳加硼鋼盤條成品表面質(zhì)量的控制；

2.本發(fā)明中通過對(duì)低碳加硼鋼坯料在加熱和開軋過程中bn對(duì)高溫塑性的影響，減少或消除了低碳加硼鋼因軋制溫度控制不當(dāng)對(duì)盤條成品表面質(zhì)量的影響。

3.本發(fā)明通過工藝的創(chuàng)新來避開bn對(duì)低碳加硼鋼盤條表面質(zhì)量的綜合影響，相對(duì)于通過增加al、ti等元素來固n的方法，具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，也不會(huì)帶來水口結(jié)瘤等其他質(zhì)量問題。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式不局限于此。

實(shí)施例1

本實(shí)施例鋼種為sae1006b，通過鋼水冶煉，控制成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：0.05％≤c≤0.10％、12ppm≤b≤20ppm、0.08％≤si≤0.20％、mn≤0.80％、al≤0.005％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素；

該鋼種在小方坯連鑄機(jī)上生產(chǎn)，連鑄坯斷面140mm*140mm，連鑄過程中，將過熱度控制在25～35℃范圍內(nèi)，連鑄拉速穩(wěn)定在2.7±0.05m/min，結(jié)晶器冷卻水量為1700±20l/min，結(jié)晶器振動(dòng)頻率控制為180hz，振幅控制為7.0mm；

連鑄二冷比水量控制為0.90l/kg，其中二冷1區(qū)和2區(qū)采用全水冷卻模式，二冷3區(qū)和4區(qū)采用氣霧冷卻模式，且二冷分區(qū)冷卻水量占總水量比例r(單位為％)與二冷分區(qū)長度l(單位為m)滿足如下關(guān)系：二冷1區(qū)，r1/l1＝115；二冷2區(qū)，r2/l2＝24；二冷3區(qū)，r3/l3＝4.5；二冷4區(qū)，r4/l4＝2.5。

在軋鋼過程控制中，將加熱爐均熱段溫度控制為1060℃±10℃，坯料開軋溫度控制為970℃±10℃。

本實(shí)施例生產(chǎn)的低碳加硼鋼連鑄坯表面質(zhì)量較好，振痕平均深度為0.28mm，坯料表面酸洗并沒有發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷，軋制后盤條成品平均返廢率僅為0.35％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例鋼種為sae1015b，通過鋼水冶煉，控制成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：0.12％≤c≤0.18％、12ppm≤b≤18ppm、0.10％≤si≤0.16％、mn≤0.80％、al≤0.005％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素；

該鋼種在小方坯連鑄機(jī)上生產(chǎn)，連鑄坯斷面140mm*140mm，連鑄過程中，將過熱度控制在22～40℃范圍內(nèi)，連鑄拉速穩(wěn)定在2.75±0.05m/min，結(jié)晶器冷卻水量為1700±20l/min，結(jié)晶器振動(dòng)頻率控制為200hz，振幅控制為6.5mm；

連鑄二冷比水量控制為0.98l/kg，其中二冷1區(qū)和2區(qū)采用全水冷卻模式，二冷3區(qū)和4區(qū)采用氣霧冷卻模式，且二冷分區(qū)冷卻水量占總水量比例r(單位為％)與二冷分區(qū)長度l(單位為m)滿足如下關(guān)系：二冷1區(qū)，r1/l1＝108；二冷2區(qū)，r2/l2＝23；二冷3區(qū)，r3/l3＝5.2；二冷4區(qū)，r4/l4＝3.0。

在軋鋼過程控制中，將加熱爐均熱段溫度控制為1100℃±10℃，坯料開軋溫度控制為990℃±10℃。

本實(shí)施例生產(chǎn)的低碳加硼鋼連鑄坯表面質(zhì)量較好，振痕平均深度為0.25mm，坯料表面酸洗并沒有發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷，軋制后盤條成品平均返廢率僅為0.27％。

對(duì)比實(shí)施例1

本對(duì)比實(shí)施例的鋼種為sae1015b，通過鋼水冶煉，控制成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：0.12％≤c≤0.18％、12ppm≤b≤18ppm、0.10％≤si≤0.16％、mn≤0.80％、al≤0.005％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素；

該鋼種在小方坯連鑄機(jī)上生產(chǎn)，連鑄坯斷面140mm*140mm，生產(chǎn)優(yōu)化前，其連鑄過程參數(shù)如下：過熱度控制在25～35℃范圍內(nèi)，連鑄拉速穩(wěn)定在2.65±0.05m/min，結(jié)晶器冷卻水量為1800±20l/min，結(jié)晶器振動(dòng)頻率控制為180hz，振幅控制為7.8mm；

連鑄二冷比水量控制為1.22l/kg，其中二冷1區(qū)和2區(qū)采用全水冷卻模式，二冷3區(qū)和4區(qū)采用氣霧冷卻模式，且二冷分區(qū)冷卻水量占總水量比例r(單位為％)與二冷分區(qū)長度l(單位為m)滿足如下關(guān)系：二冷1區(qū)，r1/l1＝98；二冷2區(qū)，r2/l2＝27；二冷3區(qū)，r3/l3＝6.6；二冷4區(qū)，r4/l4＝4.2。

在軋鋼過程控制中，將加熱爐均熱段溫度控制為1100℃±10℃，坯料開軋溫度控制為900±30℃。

本實(shí)施例生產(chǎn)的低碳加硼鋼連鑄坯表面質(zhì)量較好，振痕平均深度為0.38mm，坯料角部附近存在較多網(wǎng)爪狀裂紋缺陷，坯料樣品表面裂紋發(fā)生率高達(dá)20.5％，軋制后盤條成品平均返廢率僅為3.99％。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。