高碳硬线钢冶炼与连铸工艺技术研究

发布时间：2020-10-27 03:58

　　 本文针对八一钢厂生产高碳硬线82B线材因气体含量高、氧化物夹杂超标、连铸坯疏松缩孔等质量缺陷引起的拉丝断头率高、通条性能差、索氏体组织不稳定、晶粒大小不均等现状,从改善脱氧工艺、优化150吨产线冶炼工艺参数、钢水纯净度、铸坯质量控制和控轧控冷等方面着手,并综合考虑炼钢、轧制、冷却、时效、拉拔加工等影响因素,进行了无铝脱氧、熔渣碱度对全氧及夹杂物影响的工业试验,同时采用力学性能检测、金相显微镜等分析手段,解决了82B生产过程中所面临问题,并优化其性能。工业试验表明:采用无铝脱氧(SiCaBa)工艺使钢中铝含量控制在0.004%-0.006%范围,而有铝脱氧(铝铁)工艺则使钢中铝含量高到0.012%-0.034%;无铝脱氧钢中A1203平均含量为31.12×10~(-6),相比有铝脱氧降低了43.8%,有效地减少了钢中脆性夹杂物。通过力学检测分析可知:无铝脱氧工艺能够小幅提高82B盘条伸长率和断面收缩率,降低了拉拔脆断发生率;高碱度精炼渣碱度约4.0左右时有利于钢水脱氧,氧含量达到最低为(9-10)×10~(-6)。通过金相显微镜分析夹杂物可知:卷渣是造成铸坯洁净度变差的主要原因,LF精炼能够有效降低钢中非金属夹杂物。精炼后钢中全氧含量T[O]由63.25×10~(-6)减至24×10~(-6),降低了 62.06%;LF软吹前钢液中氮含量[N]由10.25×10~(-6)增加到24.25×10~(-6),升高了 136.59%,这表明精炼过程增氮较多。此外,钢水过热度在10-30℃时,偏析合格率和疏松合格率较高、缩孔级别较小且稳定;连铸拉坯速度在1.6 m·min-1-1.8 m··min-1范围时铸坯质量较好且稳定,拉速提高到1.8 m·min-1以上时,铸坯质量明显下降。通过铸坯取样金相检验分析A、B、C、D类夹杂物结果显示:各单项评级均小于1.0级,夹杂物评级之和小于2.5,粗系夹杂物控制在0.5级以内,未出现大型夹杂物;82B盘条平均氮含量由68×10~(-6)降低至42×10~(-6),连铸坯质量显著提高,铸坯缩孔不高于2级的比例达到98%以上,中心碳偏析指数平均降至1.08,从工艺流程上有效解决了目前高碳硬线82B线材生产质量控制问题。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF761.4;TF777
【部分图文】：

合金镀层等新工艺、新技术，线材产品质量改善显著。??１．１．２国外生产现状??８２Ｂ高碳硬线钢实物如图１．１，深加工金属制品具有抗拉强度高、松弛性能低、??塑性好等特性，广泛应用于高长度斜拉桥钢绞线、大跨度房屋、核电站、高速公路、??铁路、机场大坝等重大工程，因此要求其深加工金属制品具有稳定的化学成份、优良??的综合力学性能、钢质洁净度高、索氏体化率高、金相组织均匀。??（ａ）?（ｂ）??图１．１高碳硬线钢（ａ）?ＳＷＲＨ８２Ｂ?（ｂ）钢绞线??Ｆｉｇ．?１．１?Ｈｉｇｈ?ｃａｒｂｏｎ?ｈａｒｄ?ｗｉｒｅ?ｓｔｅｅｌ?（ａ）ＳＷＲＨ８２Ｂ?（ｂ）?Ｓｔｅｅｌ?ｓｔｒａｎｄ??２??

在八钢棒线分厂取样，分别取五炉无铝脱氧轧制后的８２Ｂ高碳硬线试验钢，检??测钢中氧含量，并与有铝脱氧做对比分析。无铝脱氧和有铝脱氧氧含量对比分析如图??３．１所示。由图３．１可以看出，采用无铝脱氧工艺轧制的８２Ｂ高碳硬线试验钢中氧含??量相比有铝脱氧时要高，无铝脱氧氧含量在（１２－２７）?ｘｌ０＿６之间，波动较大，有铝脱氧??氧含量在（５－１２）?ｘｌ（Ｔ６之间，波动较小，说明有铝脱氧工艺脱氧效果比无铝脱氧要好一??些。采用无铝脱氧工艺生产的８２Ｂ高碳硬线氧含量基本能控制在２〇ｘｌ（Ｔ６以内，个别??炉号８２Ｂ高碳硬线氧含量超出了要求范围，超出量不是太大。因此转炉终脱氧和精??炼脱氧采用无铝脱氧剂硅钙钡基本满足钢中脱氧要求，成品８２Ｂ高碳硬线钢中全氧??含量符合规定要求。??３．１．２化学成分及力学性能分析??本次试验经无铝脱氧工业试验生产六炉８２Ｂ高碳硬线钢，对成品硬线进行各种??理化测试并根据现场数据对比，与有铝脱氧工艺结果进行对比分析。８２Ｂ高碳硬线成??１８??

实验中取六炉钢轧后生产的无铝脱氧８２Ｂ高碳硬线试验钢，每炉随机抽取４０个试??样，分别做时效前和时效十五天后力学拉伸试验，测试抗拉强度Ｒｍ，伸长率Ａ及断??面收缩率Ｚ，三种主要力学性能数据分布如图３．２所示。??１３００－１?时效ｔ?２〇?丨７时效前??．?ｘ时效后?ｘ时效后丨??１２８０－??〇?ＸＸ??１２６０－?Ｘ?１８?－?Ｘ?Ｘ?Ｘ??Ｏ??１２４０－Ｘ?０?ＸＸ?Ｘ?ＸＸ??＾?＊?Ｘ?Ｋ?〇?Ｘ?〇?Ｘ??＾?１２２０－?ＯＪＢ?Ｘ?ＸＯ?０Ｘ８Ｘ０?Ｘ?ＯＯＯＸ?１６?－?Ｘ??Ｘ?ＸＸ?〇?ＸＸ?〇＊?Ｘ?８１?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?〇?〇?ＸＸＸ?Ｘ?Ｘ?０??￡?１２００－?Ｘ?００?ＫＯ?ＸＫ?〇?Ｘ?０?Ｋ?〇?Ｘ?〇?■?〇?Ｘ〇〇?＊?Ｘ?Ｘ〇?ＸＭ?Ｋ?Ｘ〇?Ｘ??＾?〇?〇〇?ＸＸ?８（０?Ｋ?０?Ｘ〇?Ｘ?〇?〇?〇?Ｏ?〇?０??１１８０－?ＸＸ?Ｘ?〇〇?Ｘ?１４?－?〇?Ｘ＊?Ｘ?ＸＸ?〇ＸＭ?０?〇?〇?ｘ??〇?〇?ＯＯ?ＯＯＯＸ?ｏ?ｏ?ｏ??１１６０－?０?°??ｘ?〇〇?ｘ?〇??１１４０－１￣￣￣￣￣￣￣￣■—■
【参考文献】

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本文编号：2858000