薄板坯連鑄連軋流程生產冷軋基料的硼微合金化熱力學研究.pdf

1、馬鋼、唐鋼發(fā)揮設備優(yōu)勢，先后采用薄板坯連鑄連軋流程(TSCR)生產冷軋用鋼，但特有的TSCR工藝制度導致生產的熱軋板屈服強度過高、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品開發(fā)”)共同研究硼合金化降熱軋板屈服強度，改善延伸性能的工藝技術和開發(fā)新產品。 針對SPHC鋼種成分，論文主要進行兩方面的熱力學計算。在精煉

2、溫度下確定Al、Mn、Si、B的選擇氧化順序和計算不同相階段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)場試驗，對精煉過程的不同時期取樣，分析硼元素損失原因；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。 通過上述內容的研究，得出以下主要結論： (1)在精煉溫度范圍，易氧化元素的選擇氧化順序為Al、Mn、Si、B，與試驗取樣分析結果吻合較好，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機有關外，還與合金粒度有關。“白渣”后合金化可保證較高的收得率；相對于粉化的合金而言，塊狀合金中的硼平均收得率提高11個百分點，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)先與硼原子結合成BN

4、的趨勢增大，相分析結果表明BN中的氮接近占化合氮總量的50％，可見微量的硼有效降低了細小彌散AlN的析出量。相對于同成分的無硼鋼SPHC鋼(其中Al0.034％，N60ppm)，含12ppm硼的SPHC鋼中AlN開始析出溫度降低了23℃。 (4)BN的析出形式有多種：單獨析出、與MnS復合析出、與MnS和氧化物復合析出，線度都在600nm以上；闡述了BN復合析出的機理。 (5)硼微合金化使熱軋板中的析出粒子數量減少，平均