淺析鋼中夾雜物對(duì)Q345B冷彎性能的影響

1、淺析鋼中夾雜物對(duì)Q345B冷彎性能的影響楊和乾 張其歡 肖建華 牟小海 孟令奎摘 要：威鋼生產(chǎn)的Q345B中厚板中硅酸鹽夾雜、MnS夾雜是影響其冷彎性能的主要因素，其次是表面帶狀組織的影響。要提高Q345B的冷彎性能必須采取相應(yīng)措施減少硅酸鹽夾渣、MnS夾雜，改善其形狀、大小和分布；改善Q345B鋼鑄坯的表面帶狀組織。關(guān)鍵詞：硅酸鹽夾雜、MnS夾雜；帶狀組織；冷彎性能Abstract: In the prestige steel production Q345B cut deal the silicatemixture, the MnS mixture are affect its cold

2、bending performancethe primary factor, next is the superficial banded structuresinfluence.Must enhance Q345B the cold bending performance to haveto adopt the corresponding measure reduction silicate entrappedslag, the MnS mixture, improves its shape, the size and thedistribution; Improves the Q345B

3、steel to cast the semifinishedproduct the superficial banded structureKey word: Silicate mixture, MnS mixture; Banded structure; Cold bendingperformance1 前言冷彎性能是衡量Q345B中厚板塑性好壞的一項(xiàng)重要力學(xué)性能指標(biāo)。在威鋼生產(chǎn)實(shí)踐中，冷彎性能檢臉不合格時(shí)常發(fā)生，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，分析Q345B冷彎性能的影響因素，對(duì)采取適當(dāng)措施改善Q345B中厚板的冷彎性能具有十分重要的意義。2 原因分析及冷彎裂機(jī)理（1）夾雜物來源A

4、、硅酸鹽夾雜物主要是由耐火材料、轉(zhuǎn)爐渣等在冶金、出鋼、脫氧合金化、澆注過程中進(jìn)入鋼液中來不及上浮而滯留在鋼中的外來夾雜物，一般尺寸較大，外形不規(guī)則。硅酸鹽夾雜是煉鋼中非常常見的夾雜物。從金相檢測(cè)顯示，威鋼生產(chǎn)的Q345B中厚板普遍存在著大小不一、條帶狀的硅酸鹽夾雜，其是影響Q345B中厚板冷彎性能不合格的主要因素之一。硅酸鹽夾雜物沿軋向分布較多、較長(zhǎng)，使得鋼板的橫向延性降低，在冷彎過程中夾雜物受應(yīng)力的影響而破碎產(chǎn)生空隙，從而破壞了金屬機(jī)體的連續(xù)性，最終造成Q345B中厚板冷彎性能不合格。尤其是那些大尺寸的硅酸鹽夾雜，更是會(huì)對(duì)Q345B中厚板的冷彎性能造成致命的影響。B、硫化物夾雜在威鋼實(shí)際生產(chǎn)

5、中，Q345B中厚板中硫化物夾雜主要體現(xiàn)在MnS夾雜上，其主要來源于鋼水自身。由于威鋼受入爐鐵水成分硫含量的影響，終點(diǎn)鋼水硫含量普遍偏高，最終增加了鋼水中MnS夾雜的含量。在威鋼生產(chǎn)的Q345B中厚板金相檢測(cè)顯示，硫化物夾雜主要是MnS夾雜。MnS夾雜沿軋向分布較多、較長(zhǎng)，使得鋼板的橫向延性降低，在冷彎過程中夾雜物受應(yīng)力的影響而破碎產(chǎn)生空隙，從而破壞了金屬機(jī)體的連續(xù)性，最終造成Q345B中厚板冷彎性能不合格。（2）帶狀組織在威鋼生產(chǎn)的Q345B中厚板金相檢測(cè)顯示，鐵素體帶狀組織也是Q345B中厚板冷彎性能影響因素之一。A、鐵素體帶狀組組及成分偏析在鐵素體帶狀處及中心偏析處塑性偏低,鋼板中各處塑

6、性不均勻，使沖壓變形過程中的鋼板出現(xiàn)不均勻塑性變形引起開裂；B、粗大的、嚴(yán)重的帶狀組織帶狀組織使鋼材的力學(xué)性能產(chǎn)生各向異性，即沿帶狀縱向的強(qiáng)度高、韌性和塑性好，橫向的強(qiáng)度低，韌性和塑性差；C、組織不均勻造成壓型開裂由于鐵素體層的強(qiáng)度低和塑性變形能力較好，而珠光體層的強(qiáng)度高，塑性變形能力較差，使得其變形不均勻，因而也易產(chǎn)生壓型開裂。3 解決措施（1）脫氧及成分調(diào)整控制成 分C(%)Si(%)Mn(%)P(%)S(%)氧值（ppm）范 圍0.140.190.251.101.200.0300.02015-20根據(jù)以往Q345B的生產(chǎn)及金相檢測(cè)情況總結(jié)，我們對(duì)其脫氧合金化方案進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整：在前期使用

7、鋁塊進(jìn)行預(yù)脫氧，然后使用硅鋁鐵進(jìn)行深度脫氧，使鋼水終脫氧值在1520ppm之間達(dá)到提高鋼水酸溶鋁的目的。（2）硅酸鹽夾雜的解決A、控制好脫氧操作，出鋼過程使用鋁鐵進(jìn)行預(yù)脫氧，使用硅鋁鐵進(jìn)行深度脫氧，增加鋁收得率并保證夾雜物有足夠的時(shí)間上?。籅、延長(zhǎng)吹氬時(shí)間，保證夾雜物有足夠的時(shí)間上??；C、做好擋渣工作，使用擋渣鏢擋渣，大大的減少了鋼包下渣量；D、增加鋼包渣堿度，使用頂渣脫氧劑頂渣處理，改善鋼包渣的流動(dòng)性，保證對(duì)夾雜物的吸附能力；E、對(duì)鋼中硅酸鹽夾雜進(jìn)行變性處理，把條狀硅酸鹽夾雜改變成為彌散的球狀硅酸鹽夾雜；F、調(diào)整中包渣的成分，降低中包渣SiO2含量，增加其堿度，保證中包渣對(duì)夾雜物的吸附能力；

8、G、采取中包使用擋渣堰冶金技術(shù)，提高中包冶金效果，使夾雜物充分上浮。（3） 硫化物夾雜的解決在威鋼實(shí)際生產(chǎn)中，硫化物夾雜主要來源于鋼水自身，終點(diǎn)鋼水的硫含量主要來源于鐵水。采取鐵水預(yù)處理脫硫后，大大的降低了入爐鐵水的硫含量（S0.010%）,從而達(dá)到降低Q345B鋼成品硫含量的目的；當(dāng)其成品硫含量控制在0.02以內(nèi)時(shí)可以明顯減少硫化物夾雜在鋼液里的含量。另外，對(duì)鋼水進(jìn)行鈣處理，可以把不穩(wěn)定的硫化物夾雜變性改變成為穩(wěn)定性高的硫化鈣夾雜，并通過對(duì)鋼包渣的處理及吹氬處理使其上浮吸附于鋼包渣上面，達(dá)到減少鋼中硫化物夾雜的目的。（4）帶狀組織的解決A、改進(jìn)煉鋼工藝,保證吹氬時(shí)間，以減輕連鑄坯的成分偏析，

9、并細(xì)化鑄態(tài)原始晶粒；B、適當(dāng)提高熱軋卷取溫度，使終軋形變后的組織充分進(jìn)行重結(jié)晶和再結(jié)晶，消除熱軋產(chǎn)生部分殘余應(yīng)力并有利于改善偏析和帶狀組織；C、適當(dāng)調(diào)整鋼的成分，增加硅的含量，可以減輕或防止帶狀組織的形成；D、適當(dāng)降低鋼水氧含量，增加酸溶鋁的含量(0020)可細(xì)化鋼板晶粒，提高鋼板的本質(zhì)晶粒度，并能固化鋼中溶解的氮，從而提高鋼板綜合性能和減少鋼板微裂的可能。4結(jié)論綜合以上所述，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：（1）硅酸鹽夾雜和硫化物夾雜是影響威鋼Q345B中厚板冷彎性能的主要原因，特別是大尺寸的硅酸鹽夾雜對(duì)威鋼Q345B中厚板冷彎性能有致命影響；（2）表面帶狀組織也是影響威鋼Q345B中厚板冷彎性能的原因之一，通過各種有效措施可以改變鋼坯表面帶狀組織，提高冷彎性能。（3）要提高威鋼Q345B的冷