[发明专利]通过双辊带材铸造机制造含Ti奥氏体不锈钢板的方法

说明书

相关申请的相互参引

本申请要求于2013年12月20日向韩国知识产权局提交的序列号为10-2013-0160262的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过援引的方式纳入本说明书。

背景技术

本公开涉及一种使用双辊带材铸造机(twin roll strip caster)制造含钛(Ti)奥氏体不锈钢板的方法，更具体而言，涉及一种制造具有高表面质量的含Ti奥氏体不锈钢板的方法，其通过将熔融钢直接在双辊带材铸造机中而非采用传统的连续铸造过程铸造带材，从而防止喷嘴阻塞和大的表面缺陷(由TiN和氧化物夹杂物引起)的形成。

含钛(Ti)奥氏体不锈钢具有约0.2％至约0.5％的高Ti含量，并且，如果以一般连续铸造过程铸造含Ti的奥氏体不锈钢，非常可能形成Ti的氮化物或氧化物。已知这种Ti的氮化物和氧化物的混合物会引起钢包或中间罐的浸入式喷嘴堵塞。

此外，由Ti的氮化物形成的大团簇引起许多表面缺陷，因此，大部分含Ti的钢板会经历一个后处理，如在研磨其上/下表面之后进行热轧过程。如果这种缺陷保留在热轧的卷材上，则只能对所述热轧的卷材实施卷取研磨过程或冷轧过程，然后制得最终产品。由于这些原因，增加了额外的方法成本和负担，降低了方法产量，从而降低利润。因此，需要一种解决这些问题的方法。

通常，高抗腐蚀的含Ti不锈钢中的钛(Ti)的含量为0.2％至0.5％，以便以TiC形式固定碳，从而防止作为确保不锈钢的抗腐蚀性的重要元素的铬(Cr)以Cr₂₃C₆的形式沉淀出来。与一般的不锈钢一样，含Ti不锈钢可通过使用电熔炉、精炼炉、钢包处理单元和连续铸造机的处理制得。即，在相关领域中，含Ti不锈钢通过连续铸造法以钢坯的形式形成，并且热扎该钢坯以形成具有2mm至6mm的厚度的带材。

图1为示出相关领域的连续铸造过程的示意图。如图1所示，可使用盛有通过炼钢工艺生产的熔融钢1的钢包2，置于钢包2和模具8之间的作为缓冲器的中间罐4，用于生产钢坯的模具8，以及二次冷却台9来实施连续铸造过程。熔融钢1在穿过上述设备时形成钢坯，然后该钢坯被再加热，并于图1中的用方框表示的区域中热扎成带材。然后，将带材用水冷却并卷取。

例如，将废钢和铁合金在电熔炉中熔融成熔融钢，并将熔融钢在精炼炉中精炼而从中除去碳、磷和硫。此后，根据铸造过程的条件于钢包处理单元中调节熔融金属的温度和次要组分。在调节温度和次要成分之后，将熔融钢连续地铸造并形成热轧的卷材产品。

然而，由于钛(Ti)对氧和氮具有高的亲和性，加入钛(Ti)会导致Ti氧化物(例如TiO₂)和Ti氮化物(例如TiN)的形成，由于Ti氧化物和Ti氮化物具有非常高的熔点，Ti氧化物和Ti氮化物在铸造过程中会堵塞喷嘴并降低产品的表面质量。特别是，如果喷嘴在铸造过程中堵塞，熔融钢就不能供应至中间罐或铸造机，因此不能实施铸造过程。也就是说，由于此种情况，产品的生产可能会中断。

引起喷嘴堵塞的材料可能以大的夹杂物的形式包含于熔融钢中。在此情况下，产品的表面质量可能会很差。如上所述，如果喷嘴在铸造过程中堵塞，产品质量和生产效率可能会大受影响。

在相关领域中，已经提出以下方法来防止喷嘴堵塞。

首先，提出了一种降低钛(Ti)含量的方法。即降低钛(Ti)的量以减少Ti氧化物和Ti氮化物的形成。然而，在此情况下，碳(C)的量也必须降低。含Ti不锈钢的基本设计理念是根据碳(C)含量将钛(Ti)含量提高至一个特定的值以上，以获得需要的抗腐蚀度。也就是说，Ti/C的比例，称为Ti稳定化比，设置为约5至约10，通常至少为5。因此，如果钛(Ti)的添加减少，则碳的量也不得不减少以满足所述Ti稳定化比。在此情况下，可能不得不提供大量的氧至精炼炉中以降低碳的量。因此，大量的氧可能溶解至熔融钢中，从而可使Ti氧化物的形成出乎意料地增加。此外，由于精炼过程需要的时间增加了，因而熔融钢的温度会升高，因此，在熔融钢从精炼炉中排出后，可需要大量的冷却剂来冷却熔融钢。在此情况下，熔融钢在用冷却剂冷却时，可容易地与周围空气接触，并因此可被再氧化，从而导致大量的夹杂物的形成。