在低碳合金钢中加入粒径为0.5um的ZrC粒子,促进了再结晶细化奥氏体晶粒;
在Q235钢中添加粒径尺寸为40~~50nm的ZrO2纳米粒子细化了晶粒;
在钢中添加TiN、TiO和TiO等粒子,有夹杂物。
化学添加法在钢铁生产中应用不多,大多处于实验室研究阶段。
目前安阳钢铁集团有限公司生产同规格的Q345B、Q355NC卷板钢时,与Q345B钢相比Q355NC卷板钢在炼钢过程中需要添加V、Nb、Ti等微合金元素,且需要经过LF精炼,轧钢过程中需要采取控轧等工艺措施,在同规格产品钢种更替时对生产效率有较大的影响。
为优化Q355NC卷板钢生产工艺,提高生产效率,根据添加纳米颗粒细化晶粒和非金属夹杂物的相关研究,在不改变Q345B钢原有效促进了针状铁素体形成,细化了晶粒;
在钢中添加粒径为120nm的AlO纳米粉,炼钢和轧钢工艺的前提下,采用外部加入法在Q345B钢包中添加纳米TiN颗粒进行了Q355NC卷板提高了钢的强度和常温冲击韧性,细化了非金属钢的生产工艺试验,研究了不同纳米TiN添加量:钢包添加纳米TiN颗粒优化Q355NC卷板钢生产工艺的试验对Q345钢力学性能和组织的影响。
试验材料及设计:
TiN为金属键化合物,具有典型的NaCl型结构,属面心立方点阵,熔点为2950℃,具有高强度、高硬度、良好的导热性以及化学稳定性和抗氧化性等特点,可作为**相粒子加入钢中,可以起到一定程度的异质核心和钉扎作用。
TiN纳米粉体具有比表面积大、易团聚等特点,在炼钢生产中采用喷粉的方法加入钢水内部比较困难,需要将纳米TiN颗粒与其他辅料混合进行预分散。
试验采用某厂家生产的纳米TiN颗粒预制块(直径10mm),试验用纳米TiN粒径为30~~60nm。 本次试验钢种为Q345B,计划在不添加其他合金,不改变Q345B钢轧钢工艺的基础上,通过添加纳米TiN颗粒细化晶粒,达到提高其力学性能及冲击韧性的目的。为研究钢中纳米TiN含量对试验钢性能的影响,将试验炉次的纳米TiN颗粒加入质量分数分别定为0.05%%、0.10%和0.15%。
生产过程:
1.1工艺路线:
针对安阳钢铁装备及工艺现状,制定了试验工艺流程:铁水预处理→混铁炉→转炉冶炼→吹氩→连铸→加热→粗轧→切头→**轧制→冷却→矫直→定尺锯切。
1.2过程控制:
炼钢生产过程中需控制钢中S、P含量,入炉铁水经预处理后,铁水硫质量分数在0.020%以下,预处理后铁水扒净表面渣,兑入转炉进行冶炼;转炉采用单渣工艺冶炼,终渣碱度控制在R=2.8~~3.2,终点控制采用一次拉碳法,提高终点命中率,降低钢中[O]含量;转炉出钢添加复合脱氧剂、硅锰合金进行脱氧合金化,试验炉次在出钢前将纳米TiN颗粒预制块添加到钢包底部,利用钢水冲击促进纳米TiN颗粒在钢中弥散;钢包全程底吹氩气搅拌,底吹时间不小于10min,进一步促进纳米TiN颗粒在钢中弥散以及夹杂物上浮;连铸过程采用全保护浇铸,控制钢水过热度;轧钢采用Q345B钢原有轧钢工艺。
本次试验共生产20炉,结果表明,本次试制全部炉次化学成分控制合理,钢中有害元素P、S等含量较低,同时各种主要元素进行了精确控制,减少了成分波动对性能的影响。
高强度卷板 Q355NC 5.5 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 5.75 1250 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 5.75 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 7.75 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 9.75 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 4.75 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 4.75 1250 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 4.5 1500 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 4.5 1250 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 3.75 1250 C 20 吨 安阳 安钢
高强度卷板 Q355NC 3.75 1500 C 20 吨 安阳 安钢