薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)冷軋基料的硼微合金化熱力學(xué)研究.pdf

1、馬鋼、唐鋼發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)，先后采用薄板坯連鑄連軋流程(TSCR)生產(chǎn)冷軋用鋼，但特有的TSCR工藝制度導(dǎo)致生產(chǎn)的熱軋板屈服強(qiáng)度過(guò)高、延伸性能差。為此，馬鋼、唐鋼分別與連鑄中心簽訂合同(“馬鞍山鋼鐵公司CSP冷軋板生產(chǎn)新工藝研究”和“唐山鋼鐵公司FTSR線低碳鋼硼微合金化冷軋用鋼新工藝研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”)共同研究硼合金化降熱軋板屈服強(qiáng)度，改善延伸性能的工藝技術(shù)和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。 針對(duì)SPHC鋼種成分，論文主要進(jìn)行兩方面的熱力學(xué)計(jì)算。在精煉

2、溫度下確定Al、Mn、Si、B的選擇氧化順序和計(jì)算不同相階段BN、AlN和MnS析出的可能性和析出溫度。并在唐鋼和馬鋼做了大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)精煉過(guò)程的不同時(shí)期取樣，分析硼元素?fù)p失原因；掃描電鏡下觀察熱軋中析出物的形貌，采用相分析輔助手段研究了化合氮在析出物BN和AlN間的分配。 通過(guò)上述內(nèi)容的研究，得出以下主要結(jié)論： (1)在精煉溫度范圍，易氧化元素的選擇氧化順序?yàn)锳l、Mn、Si、B，與試驗(yàn)取樣分析結(jié)果吻合較好，即溶解在

3、鐵液中的微量硼能夠穩(wěn)定存在。 (2)硼元素的收得率除與合金添加時(shí)機(jī)有關(guān)外，還與合金粒度有關(guān)。“白渣”后合金化可保證較高的收得率；相對(duì)于粉化的合金而言，塊狀合金中的硼平均收得率提高11個(gè)百分點(diǎn)，而且各爐次硼元素含量和收得率重現(xiàn)性好。 (3)考慮S元素在凝固前沿的偏聚，MnS在固液區(qū)具備析出條件；奧氏體中MnS、BN、AlN的平衡析出溫度分別為1337℃、1131℃和1022℃；而且隨著溫度降低，氮原子優(yōu)先與硼原子結(jié)合成BN

4、的趨勢(shì)增大，相分析結(jié)果表明BN中的氮接近占化合氮總量的50％，可見(jiàn)微量的硼有效降低了細(xì)小彌散AlN的析出量。相對(duì)于同成分的無(wú)硼鋼SPHC鋼(其中Al0.034％，N60ppm)，含12ppm硼的SPHC鋼中AlN開(kāi)始析出溫度降低了23℃。 (4)BN的析出形式有多種：?jiǎn)为?dú)析出、與MnS復(fù)合析出、與MnS和氧化物復(fù)合析出，線度都在600nm以上；闡述了BN復(fù)合析出的機(jī)理。 (5)硼微合金化使熱軋板中的析出粒子數(shù)量減少，平均