隨著中國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展,至2007年鋼鐵工業(yè)的連鑄比已經(jīng)達(dá)到98.86%。中國(guó)鋼鐵在追求高連鑄比的同時(shí),為了節(jié)能降耗,連鑄坯熱送熱裝也得以重視和推廣。熱送熱裝是連接煉鋼和軋制緊湊化生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。熱送熱裝過(guò)程的工藝參數(shù)有熱送溫度、加熱溫度、加熱速度、加熱時(shí)間等,這些參數(shù)對(duì)連鑄坯的組織演變有重要的影響,進(jìn)而影響到板坯表面質(zhì)量。對(duì)于微合金化鋼尤其如此,因?yàn)槲⒑辖鸹撝屑尤肓薔b、Ti、V等微合金元素,使得連鑄坯組織演變更為復(fù)雜和難以控制,這也是微合金化鋼連鑄坯表面質(zhì)量問(wèn)題顯著高于普通鋼鑄坯的原因。為了深入了解含Ti微合金化鋼鑄坯在熱送熱裝過(guò)程中組織演變的規(guī)律和特點(diǎn),以便有針對(duì)地提高連鑄坯的表面質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬工業(yè)實(shí)踐中連鑄坯的熱送熱裝過(guò)程,對(duì)不同熱裝溫度、加熱溫度、加熱時(shí)間、加熱速度等因素下熱送熱裝試樣的組織演變過(guò)程進(jìn)行了測(cè)試研究。
實(shí)驗(yàn)用鋼為鑄態(tài)微合金化含Ti鋼,其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.18C,0.24Si,1.22Mn,0.014P,0.004S,0.03Al,0.022Ti,0.0072N。實(shí)驗(yàn)室采用定向凝固和馬弗爐模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)連鑄坯熱送熱裝過(guò)程,研究試樣在不同的熱履歷下組織演變。其中S1~S7七個(gè)試樣在1400℃充分固溶1h,然后降溫到指定的溫度(室溫、500、600、700、750、800、850℃)保溫10min,直接水淬;該實(shí)驗(yàn)過(guò)程用于模擬連鑄坯熱送前水淬顯微組織。T1~T7七個(gè)試樣在指定的溫度(室溫、500、600、700、750、800、850℃)保溫10min后,迅速升溫至1180℃保溫1h,然后水淬;該實(shí)驗(yàn)過(guò)程用于模擬連鑄坯在熱送熱裝后的水淬顯微組織。另外為了研究和分析γ+α兩相區(qū)范圍連鑄坯的相變規(guī)律,在600℃保溫10min后的試樣分別升溫到800℃和1000℃保溫15min后直接水淬,對(duì)應(yīng)T8和T9;在750℃保溫10min的試樣升溫到1000℃,保溫15min直接水淬,對(duì)應(yīng)T10。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)對(duì)于微合金化含Ti鋼,700℃左右是不同熱送溫度的一個(gè)分界線(xiàn),700℃以下熱送試樣均會(huì)發(fā)生奧氏體分解相變;700℃以上試樣的高溫組織為奧氏體,且?jiàn)W氏體晶粒的大小基本相同,熱送后奧氏體不發(fā)生相變。
(2)通過(guò)對(duì)熱送熱裝后熱處理試樣的晶粒度對(duì)比發(fā)現(xiàn),700℃以上熱送試樣的晶粒度較其溫度以下粗大。這可能是由于熱送溫度越高,微合金元素Ti的析出物越容易固溶,其阻止奧氏體化過(guò)程中奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用就越弱。
(3)不同的熱送溫度導(dǎo)致熱處理室溫顯微組織有極大的差別,熱送溫度越高,二次奧氏體化過(guò)程越容易;熱送溫度越低,相變過(guò)程比較復(fù)雜。
(4)在700℃熱送是較為合理的,可以嘗試在750℃進(jìn)行熱送。(榕霖)