[发明专利]一种控制钢材内部缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁轧制领域，特别涉及一种控制钢材内部缺陷的方法。

背景技术

通常为了满足钢材产品的使用寿命、运行安全等，对钢材内部缺陷具有 相应的要求，而超声波探伤检验是判断钢材内部缺陷的一种手段，因此，对 某些高品质钢材在相应标准中均有超声波探伤检验规定，如铁道车辆用LZ50 钢车轴及钢坯技术条件的TB/T2945-1999标准、炮弹用碳素钢棒的GJ8A-98 标准、低中压锅炉用无缝钢管的GB3087-1999标准等。

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截 面时，在界面边缘发生反射的特点来检查缺陷的一种方法，当超声波束自探 伤件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与探伤件底面时就分别发生反射波 来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。φ2 超声波探伤检验合格标准就是要求在钢材内部不得有大于φ2mm的缺陷存在 (如疏松、裂纹、夹杂物等)。

因此，为了满足高品质轧钢产品对其内部质量的要求，减少超声波探伤 报警率，在钢铁生产行业通常采用两种方法。一种方法是采用模铸工艺生产， 通过钢锭在轧制过程的大压缩比来提高产品的内部质量，使钢锭的心部缺陷 得以较好焊合，从而提高产品的疏松级别和致密度；另一种方法是通过改善 连铸工艺来进一步提高连铸坯的内部质量，一般为了满足φ2超声波探伤检验 要求，要求铸坯不得有缩孔、中心裂纹等缺陷。

然而，虽然上述方法对轧件的内部质量具有一定的改善作用，但是也存 在着一定的缺陷。目前，由于模铸与连铸相比存在生产成本高、成材率低、 钢锭内外质量比铸坯内外质量差等缺点，所以模铸工艺趋于被淘汰，因此， 采用模铸工艺生产高品质产品的方法也趋于被淘汰。此外，通过改善连铸工 艺来提高铸坯质量的方法，不仅会增加一定的生产成本和操作的控制难度， 而且对设备的要求也更加严格，并且由于钢水的凝固特征，导致铸坯的内部 缺陷始终无法完全消除，因此，经过普通轧制工艺的轧制，铸坯的内部缺陷 得不到完全焊合而保留在最终产品中，在超声波探伤检验时出现报警。

发明内容

本发明旨在克服上述已有的技术缺陷，目的是提供一种控制钢材内部缺 陷的方法，该方法通过控制铸坯温度和道次压下量来改变轧件内部的变形情 况，使轧件心部的变形程度增大，保证内部缺陷得以最大程度的焊合，从而 使钢材满足φ2超声波探伤检验要求，提高超声波探伤检验合格率。

本发明提供了一种将钢材的内部缺陷控制在φ2mm以内的轧制方法，该 方法是将均热后的铸坯进行轧制，其步骤如下：

1)控制铸坯内外的温度梯度；

2)控制道次压下量，并对铸坯进行轧制。

所述控制温度梯度的步骤为：通过采用调整高压水除鳞参数的方法降低 铸坯的表面温度，具体地讲，采用调整高压水水压和延长高压水除鳞长度的 方式来降低铸坯的表面温度。

所述控制道次压下量的步骤应保证至少一个道次的压下率≥25％，且所述 道次的变形区形状系数≥0.6，其他道次的压下量可根据实际要求进行任意调 整。

在本发明的一些实施例中，提供了一种控制方圆钢内部缺陷的方法，通 过采用调整高压水水压和延长高压水除鳞长度的方式来降低铸坯的表面温 度，使铸坯内外的温度梯度达到铸坯表面比心部温度低100℃～150℃。

本发明和现有技术相比，可以使铸坯心部的焊合更加充分，从而能够提 高生产效率、轧制产品成材率和产品的内外质量，并且能够有效地提高超声 波探伤检验合格率。

采用本发明的轧制方法，通过连铸工艺控制来提高铸坯质量所增加的生 产成本和操作的控制难度，并且减少了轧制道次，降低了生产成本，并提高 了生产效率。

附图说明

图1为采用现有技术轧制的车轴钢探伤报警部位针孔缺陷图。

图2为采用本发明的方法轧制的车轴钢的金相检验照片。

具体实施方式

本发明涉及一种控制钢材内部缺陷的方法，以使钢材满足φ2超声波探 伤检验的要求。根据本发明的控制钢材内部缺陷的方法通过将均热后的铸坯 进行轧制，具体地讲，通过控制铸坯温度和道次压下量的方法来进行轧制， 使钢材的内部缺陷在φ2mm以内，该方法包括如下步骤：

1)控制铸坯的温度和铸坯内外的温度梯度；