超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝優(yōu)化

發(fā)布時間：2020-07-14 00:30

【摘要】：超低碳IF鋼具有優(yōu)良的力學性能,廣泛應用于汽車和家電行業(yè)。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,超低碳IF鋼的應用范圍不斷擴展,客戶對于產(chǎn)品質(zhì)量和力學性能的要求亦越加嚴格。鞍鋼鲅魚圈1580產(chǎn)線生產(chǎn)的超低碳IF鋼一直存在以下兩大問題,不僅造成客戶抱怨大,而且對鞍鋼產(chǎn)品的品牌形象帶來了不良影響,甚至面臨客戶丟失的風險:(1)鋼水純凈度不夠,澆鑄期間結(jié)晶器液位波動大,帶鋼夾雜風險高;(2)超低碳鋼IF3屈服強度偏高,延伸率不足,無法滿足客戶對于產(chǎn)品力學性能的要求。本文結(jié)合鞍鋼鲅魚圈1580產(chǎn)線近幾年超低碳IF鋼的生產(chǎn)實際情況,針對帶鋼夾雜問題和超低碳鋼IF3的延伸率問題進行了研究和控制,主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)通過研究分析帶鋼夾雜物的類型和產(chǎn)生原因,采取優(yōu)化生產(chǎn)組織,改進鋼水罐頂渣改質(zhì)工藝,調(diào)整轉(zhuǎn)爐、RH和鑄機等工序的關鍵控制點等措施,超低碳鋼因為液位波動導致板坯降級的比例由24.84%降至18.10%,帶鋼夾雜異議率大幅降低。(2)通過分析超低碳鋼IF3延伸率低的原因,采用調(diào)整鋼水成分,優(yōu)化板坯加熱和軋制溫度,提高道次壓下率等措施,使超低碳鋼IF3的熱軋板延伸率提高了1.5%,冷軋板延伸率提高了2.7%,滿足了客戶要求。
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF76
【圖文】：

排列圖,超低碳鋼,原子,元素

圖 1.3 三種典型工藝路線Tab. 1.3 Three typical process routes生產(chǎn)超低碳鋼的目的就是為了獲得它的良好的深沖壓性能和無時效性。要想獲得這一性能，就必須要保證鋼中沒有固溶的 C、N 原子，因為這兩種原子會作為間隙原子阻礙超低碳鋼形成{111}組織結(jié)構，進而嚴重影響鋼材的深沖性能和時效性能。為了將這兩種原子除掉，需要往鋼中添加適量的 Ti、Nb 元素,通過與C、N 結(jié)合形成 Ti（CN）/Nb(CN)將 C、N 從基體中去除，從而獲得較為純凈的鐵素體鋼。因此超低碳鋼的成分對鋼的性能和 Ti、Nb 合金的加入量有很大影響，需要加以重視[18-19]。表 1.2 鋼中元素有害程度排列圖表Tab. 1.2 Arrangement of elements in steel元素影響

關系曲線,脫碳,速率曲線,壓降

不超過 20ppm，而轉(zhuǎn)爐冶煉終點的碳含量一般控制在 200～400ppm，多余的碳必須通過 RH 精煉處理來完成，同時還要采取必要措施保證后道工序不增碳。RH精煉作為冶煉超低碳鋼最為關鍵的技術，是通過往鋼液中吹入氧氣進行強制脫碳來最終實現(xiàn)對鋼中碳成分的控制。為了提高脫碳速度，降低精煉時間，一般采取以下措施：①進一步提高真空系統(tǒng)的壓降速率壓降制度對于脫碳過程的影響非常明顯，壓降制度直接受制于真空泵的抽氣能力。真空泵抽氣能力大小直接決定了 RH 精煉的脫碳速率和所能達到的最終碳含量，較大抽氣能力的真空泵可以在短時間內(nèi)獲得較高的真空度，即快速降低真空室的壓力，一方面可以降低脫碳和脫氣反應產(chǎn)物的氣體分壓，增大真空室各反應區(qū)域中各元素的濃度梯度，加快脫碳和脫氣反應傳質(zhì)的進行，另一方面增加了真空室內(nèi)的鋼液內(nèi)部產(chǎn)生 CO 氣泡區(qū)域的深度和數(shù)量，使得鋼中碳含量快速下降，所能夠達到的最終碳含量也就越低，圖 1.4 中真空度壓降速率和脫碳速率對應關系曲線明確證實了這一點[21]。

示意圖,鋼液,真空室,示意圖