低合金钢的微合金化方法及应用、低合金钢与流程

本发明涉及钢铁，具体而言，涉及一种低合金钢的微合金化方法及应用、低合金钢。

背景技术：

1、低合金系列钢板以c、si、mn为主要合金元素，再根据力学性能和使用要求加入其他化学元素，使钢板的屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量等力学性能指标和弯曲变形、可焊性、耐腐蚀性等工艺性能指标以及表面质量均符合标准要求和客户的使用要求。

2、在炼钢和精炼生产过程中，钢水中总会含有或多或少的游离氮，在连铸生产过程中，游离态的氮在板坯近表面的位置积聚，形成富氮层，若不进行固氮处理，容易使钢板在200～300℃时产生蓝脆(强度升高韧性降低)现象，后续又容易在室温下产生时效(强度大幅降低)现象，影响钢板的力学性能。为防止钢板发生蓝脆现象和产生时效，通常采取向钢中加入一定量的铝进行固氮的工艺措施，在板坯冷却过程中铝与氮形成aln微粒在晶界析出，起到固氮和细化晶粒的作用。

3、但是在板坯二冷过程中，含al钢在950～750℃的温度区间会析出大量的aln微粒，且优先在温度较低的表面析出，同时在冷却过程中游离态的n不断向板坯表面渗透，导致aln微粒在板坯近表面的晶界上聚集和长大，使该处晶界结合力降低，宏观表现为板坯的热塑性降低。因低合金板坯的拉矫温度一般在950～800℃的范围内，与aln微粒旺盛析出的温度区间有较大的重叠区，在拉矫力的作用下容易在板坯上表面震痕的谷底产生晶界开裂。随着n含量的增加，在板坯近表面组织晶界上析出的aln微粒数量增多，产生晶界开裂的几率上升。当钢中n含量＞45ppm时，板坯产生晶界开裂的几率上升到5％以上，必须采取堆垛缓冷的工艺措施和离线剥皮或角部清理的检验方式降低钢板表面质量风险，导致板坯无法热送热装。

4、此外，当前各钢厂都在推进绿色制造技术，通常会在转炉炼钢工序中加入10％以上的废钢，随着废钢加入量的增加，就要延长转炉吹炼时间以保证出钢温度符合要求，而吹炼时间延长又会导致钢水中的n含量上升，当废钢加入量达到15％以上时，转炉出钢时钢水中的n含量就很难控制在45ppm以下的水平。如此，势必会再次影响板坯热送热装技术的推广，不符合轧钢绿色制造技术的发展要求。

5、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低合金钢的微合金化方法及应用、低合金钢。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种低合金钢的微合金化方法，包括在lf精炼工序或rh真空处理工序中加入微合金元素，微合金元素包括ti。

4、lf精炼工序中加入ti的时间为lf精炼工序开始后的20～30min，rh真空处理工序中加入ti的时间为高真空状态形成后的3～6min。

5、在可选的实施方式中，加入ti前，钢中的氧含量≤25ppm。

6、在可选的实施方式中，降低钢中的氧含量包括加入al脱氧，脱氧结束后钢中的铝含量≤0.01％。

7、在可选的实施方式中，ti/n的质量百分比之比为3～4；优选为3.2～3.6；更优选为3.4。

8、在可选的实施方式中，当微合金元素为ti时，按质量百分比计，ti的添加量为0.015～0.028％。

9、在可选的实施方式中，微合金元素还包括nb和v中的至少一种；nb和/或v在转炉出钢过程中加入。

10、优选地，当微合金元素为ti和nb时，按质量百分比计，ti的添加量为0.010～0.025％，nb为0.010～0.050％。

11、优选地，当微合金元素为ti和v时，按质量百分比计，ti的添加量为0.010～0.025％，v为0.020～0.080％。

12、优选地，当微合金元素为ti、v和nb时，按质量百分比计，ti的添加量为0.010～0.025％，v为0.020～0.080％，nb为0.010～0.050％。

13、在可选的实施方式中，在lf精炼工序或rh真空处理工序中加入微合金元素包括：当钢种的生产工艺流程包括rh真空处理工序时，在rh真空处理工序加入ti；当钢种的生产工艺流程不包括rh真空处理工序时，在lf精炼工序加入ti。

14、在可选的实施方式中，加入微合金元素进行微合金处理后，对钢水进行软吹，并喂钙线。

15、优选地，软吹介质为氩气，软吹时间≥6min。

16、优选地，连铸开浇炉喂入钙线100～120m，同一浇次的其他炉喂入钙线30～50m。

17、在可选的实施方式中，软吹结束后对钢水进行保护浇铸。

18、优选地，浇铸时的钢水过热度为10～30℃，拉速0.8～1.2m/min。

19、第二方面，本发明提供一种低合金钢，由前述实施方式任一项的低合金钢的微合金化方法制得。

20、第三方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的低合金钢的微合金化方法在钢铁生产领域的应用。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本发明提供了一种低合金钢的微合金化方法及应用、低合金钢，通过加入ti进行微合金化处理，并控制微合金元素的加入时间，利用ti元素在钢中形成的tin微粒析出温度高的特性，使钢水中大部分的游离n在板坯二冷前期以tin微粒的形式析出而得到固定，防止二冷后期氮化物微粒在板坯表面附近的晶界上大量析出后与同时期析出的碳化物微粒聚集在一起形成大颗粒夹杂物、对板坯表面的晶界结合力带来不良影响，进而防止板坯表面在拉矫过程中产生横向的沿晶裂纹，降低板坯表面缺陷发生率，为板坯的热送热装创造了良好条件，有利于钢板的绿色制造。因tin微粒的析出温度高，使其在整个板坯基体中呈弥散分布状态，在板坯加热和轧制过程中还可起到细化晶粒的作用。由于控制了ti的合金化时间，钢中氧化钛的析出量少且呈弥散发布状态，对轧成钢板的塑性和韧性影响很小。

技术特征：

1.一种低合金钢的微合金化方法，其特征在于，包括在lf精炼工序或rh真空处理工序中加入微合金元素，所述微合金元素包括ti；

2.根据权利要求1所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，加入所述ti前，钢中的氧含量≤25ppm。

3.根据权利要求2所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，降低钢中的氧含量包括加入al脱氧，脱氧结束后钢中的铝含量≤0.01％。

4.根据权利要求1所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，ti/n的质量百分比之比为3～4；优选为3.2～3.6；更优选为3.4；

5.根据权利要求4所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，所述微合金元素还包括nb和v中的至少一种；所述nb和/或v在转炉出钢过程中加入；

6.根据权利要求1所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，在lf精炼工序或rh真空处理工序中加入微合金元素包括：当钢种的生产工艺流程包括rh真空处理工序时，在rh真空处理工序加入ti；当钢种的生产工艺流程不包括rh真空处理工序时，在lf精炼工序加入ti。

7.根据权利要求1或5所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，加入微合金元素进行微合金化处理后，对钢水进行软吹，并喂钙线；

8.根据权利要求7所述的低合金钢的微合金化方法，其特征在于，所述软吹结束后对钢水进行保护浇铸；

9.一种低合金钢，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的低合金钢的微合金化方法制得。

10.一种如权利要求1～8任一项所述的低合金钢的微合金化方法在钢铁生产领域的应用。

技术总结
本发明公开了一种低合金钢的微合金化方法及应用、低合金钢，涉及钢铁技术领域。包括在LF精炼工序或RH真空处理工序中加入微合金元素，微合金元素包括Ti。LF精炼工序中加入Ti的时间为LF精炼工序开始后的20～30min，RH真空处理工序中加入Ti的时间为高真空状态形成后的3～6min。Ti元素形成的氮化物在低合金钢中的析出温度较高，因此在二冷前期氮化物就已经析出固定，且析出的氮化物呈现出弥散分布状态，对钢的塑性、韧性影响均较小，生产的板坯表面缺陷率低，因此可以热送热装，有利于钢铁的绿色制造。

技术研发人员：黄远坚
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11