提高含硼鋼冶金質(zhì)量關(guān)鍵主要是控制鋼中硼質(zhì)量分數(shù)和抑制熱處理過程中硼相的析出,保證鋼中固溶硼(有效硼)質(zhì)量分數(shù)穩(wěn)定,首要問題就是精確控制鋼中的微量硼質(zhì)量分數(shù),保證鋼中硼質(zhì)量分數(shù)的穩(wěn)定。

提高和穩(wěn)定硼的回收率,實現(xiàn)硼質(zhì)量分數(shù)的精確控制

1.穩(wěn)定并降低鋼中的氧、氮質(zhì)量分數(shù)

目前,電爐流程主要通過EBT電爐-LF精煉-CC連鑄或EBT電爐-LF精煉-VD脫氣-CC連鑄這2種主體工藝流程生產(chǎn)含硼鋼,由于綜合采用電爐鐵水熱裝、強化用氧、全程泡沫渣冶煉、無渣無鋼、終點控制等技術(shù),LF精煉強化脫氧、窄成分控制技術(shù),VD脫氣、連鑄采全保護澆注技術(shù)等低氧、氮控制技術(shù),降低并穩(wěn)定了鋼中氧、氮質(zhì)量分數(shù)。

2.鋁、鈦質(zhì)量分數(shù)的合理控制

當前電爐流程冶煉鋼中氮質(zhì)量分數(shù)一般在(40~80)&10-6,因此將鈦質(zhì)量分數(shù)控制在0.04%左右。

3.優(yōu)化硼的加入制度

EBT電爐∃LF精煉∃VD脫氣∃CC連鑄工藝生產(chǎn)含硼鋼一般是在VD脫氣處理完破空后,再喂入鋁、鈦線后進行硼微合金化處理,易引起鋼液溫度的波動,如果控制不當將造成鋼液的二次氧化,影響真空處理效果,短時間內(nèi)硼在鋼中也難以達到均勻分布等缺點。鑒于目前鋼水經(jīng)LF爐精煉后鋼包頂渣氧化性降低,通過VD處理前的扒渣或改質(zhì)處理,頂渣的溶氧量或氧化性進一步降低的實際,通過在LF爐精煉末期喂入適量鋁線、鈦線、SiCa線對鋼水做終脫氧、固氮和變質(zhì)處理,采用在VD脫氣處理前加入硼鐵或喂入硼鐵包芯線進行硼微合金化處理,可以避免VD脫氣處理完進行硼微合金化帶來的溫度波動、鋼水二次氧化、影響真空處理效果等問題,有利于硼鋼冶金質(zhì)量的提高。

4.配備必要的在線監(jiān)測裝備,提高對過程參數(shù)的調(diào)控能力

配備鋼水在線稱量,鋼水定氧、酸溶鋁,渣氧的在線檢測,鋼水氫、氮的在線檢測裝備;以便對每爐鋼水量、鋼中氧、氮質(zhì)量分數(shù),爐渣的氧化性等做定量的在線分析,根據(jù)結(jié)果及時調(diào)整相關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)保證硼回收率的穩(wěn)定。

5.防止或減少硼相的析出,減輕硼相對含硼鋼性能帶來的不利影響

含硼鋼的硼相主要是在鋼材的熱處理過程中沿晶界析出,在晶界沉積作為鐵素體形核的中心,導致鋼的淬透性顯著下降,也是產(chǎn)生硼脆的根源,硼脆是硼結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題,將嚴重降低鋼的沖擊韌性。硼相的變化與鋼中硼質(zhì)量分數(shù)和熱處理的工藝有關(guān),控制硼相產(chǎn)生的關(guān)鍵是合理控制鋼中硼質(zhì)量分數(shù),制定合理的熱加工工藝和熱處理制度。