[发明专利]一种控制高碳钢板坯内部缺陷的方法

说明书

本发明提供一种控制高碳钢板坯内部缺陷的方法。本发明的方法包括(1)强冷却：包括结晶器强冷却和二次冷却区的高压水强冷却；(2)高过热度浇注：中间包钢水浇注过热度控制在25±5℃范围内；(3)大压下工艺参数控制：合适的大压下量为6‑10mm；大压下位置为fs＝0.5～0.8；压下速率不小于0.288mm/min，所述的大压下是在铸坯凝固末端给以一定的机械压下量以补偿凝固中钢水的体积收缩，加强补缩充填能力，控制坯壳鼓肚。本发明能有效控制高碳钢板坯的中心偏析、中心疏松及内部裂纹等内部缺陷，减轻高碳钢的带状组织级别，从而改善高碳钢板的力学性能、成形性能和加工性能。

技术领域：

本发明涉及一种控制高碳钢板坯内部缺陷的方法，属于钢铁冶金中连铸板坯工艺质量领域。

背景技术：

优质高碳钢广泛应用于各类工具、磨具、机械结构、弹簧、钢丝及中高强度的紧固件、结构件等用途，是一种高附价值产品，具有广阔的市场前景。随着工业化和现代化的发展，市场对高碳钢质量的要求越来越高，要求高碳钢具有通条性能均匀，脱碳少，组织主要为索氏体，不允许有马氏体和网状渗碳体存在，并要求强度高，延伸、韧性好，以适应冷拔过程的需要

高碳高强钢一般都含有较高的碳含量及锰含量，其连铸坯在凝固过程中极易形成碳、锰等元素的枝晶偏析，导致钢板中心形成严重的带状组织缺陷。带状组织对钢板的力学性能、成形性能和断裂行为均会产生显著的影响。对冷轧钢板而言，带状组织的存在，将会使材料显示出强烈的各向异性能，造成深加工时的不均匀变形，即沿板宽方向上纵向纤维延伸不一致，形成二次变形，甚至在应力集中处萌生裂纹源，影响最终产品的使用性能。因此在如何最大限度地减轻和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析，是连铸生产亟待解决的问题。

目前国内的普遍方法是采用传统的“三低”工艺路线：即低过热度、低拉速、低水量连铸工艺增加等轴晶比率，又采用轻压下技术减小中心偏析，但高碳高强钢的中心偏析、中心疏松及内部裂纹等板坯内部缺陷仍然非常严重。而且低拉速使生产效率低下和连铸机设备损坏严重；低过热度使生产组织和连铸浇注困难；低水量是板坯鼓肚严重，坯壳薄，漏钢风险大。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种控制高碳钢板坯内部缺陷的方法，能有效控制高碳钢板坯的中心偏析、中心疏松及内部裂纹等内部缺陷，减轻高碳钢的带状组织级别，从而改善高碳钢板的力学性能、成形性能和加工性能。提高高碳钢产品质量，降低工程安全隐患，造福国家和人民。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种控制高碳钢板坯内部缺陷的方法，该方法包括：

(1)强冷却：包括结晶器强冷却和二次冷却区的高压水强冷却；

(2)高过热度浇注：中间包钢水浇注过热度控制在25±5℃范围内；

(3)大压下工艺参数控制：合适的大压下量为6-10mm；大压下位置为fs＝0.5～0.8；压下速率不小于0.288mm/min，所述的大压下是在铸坯凝固末端给以一定的机械压下量以补偿凝固中钢水的体积收缩，加强补缩充填能力，控制坯壳鼓肚，因而减轻中心疏松程度和并促进内裂纹的焊合，得到增加铸坯的中心致密度的效果。

所述的控制高碳钢板坯内部缺陷的方法，所述的强冷却的具体的工艺条件是：结晶器采用抛物线式锥度：结晶器弯月面处锥度2.3％/m，结晶器下口锥度1.1％/m；结晶器冷却水的流速，7-10m/s；板坯出结晶器下口后二次冷却采用高压水强冷，高压水压力15～20bar，高压水冷却强度1.5-3.0l/min。

有益效果：