CN113913672B - 一种提高q355圆钢冲击性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,包括S1:材料准备阶段:S11:铁水:对铁水进行加工处理,使铁水内部部分元素含量达到以下标准:Si≤0.60%,S≤0.030%,P≤0.150%,且对对铁水温度进行控制,使得铁水温度不低于1250℃;S12:废钢:选取优质废钢;S13:转炉:选取炉况良好的转炉进行使用,如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼;S14:合金:选取中碳锰铁和硅锰合金等。该提高Q355圆钢冲击性能的方法,通过降低钢水中的的C、Si、P和S含量,来提高钢种的低温塑性,进而来提高钢种的低温冲击性能,并且通过提高Mn元素在钢水中的含量来保证Q355圆钢的力学性能,同时通过降低Q355圆钢中的氧含量和钢水中的夹杂物来提高Q355圆钢的低温冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域,具体为一种提高Q355圆钢冲击性能的方法。
背景技术
圆钢一般是指截面为圆形的实心长条钢材,其规格通常以直径进行表示,单位一般为毫米(mm),而Q355圆钢便是圆钢中的一种常见型号,其中Q355圆钢的冲击性能是否优良是决定Q355圆钢质量的重要标准之一,而常见的提高Q355圆钢力学性能指标中的冲击性能,一般是加入可以细化晶粒的合金元素来达到提高低温冲击性能的要求,进而让Q355圆钢力学性能指标中的冲击性能达到D级标准,但是人为手动添加合金时合金的加入量不易控制,进而导致每次加工制作出来的Q355圆钢的冲击性能数据相差较大,并且这种提高Q355圆钢冲击性的方法也容易增加生产者的生产成本,进而存在一定的使用缺陷。
针对上述问题,急需在原有提高Q355圆钢冲击性能的方法结构的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,以解决上述背景技术中提出的合金加入量不易控制和增加了生产成本的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,包括如下步骤,
配比设计:
根据生产目标进行成分设计,制定详细的生产步骤,其中Q355圆钢内的微量元素要求:Cr≤0.30%,Ni≤0.50%,Cu≤0.40%,N≤0.012%,并且CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15;
S1:材料准备阶段:
S11:铁水:对铁水进行加工处理,使铁水内部部分元素含量达到以下标准:Si≤0.60%,S≤0.030%,P≤0.150%,且对对铁水温度进行控制,使得铁水温度不低于1250℃;
S12:废钢:选取优质废钢;
S13:转炉:选取炉况良好的转炉进行使用,如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼;
S14:合金:选取中碳锰铁和硅锰合金等;
S15:高铝铝锰铁:使用电子天平称取适量;
S2:转炉冶炼阶段:
S21:将铁水和废钢通过运输装置输送进转炉内,并将两者之间进行充分混合;
S22:将称量完毕的高铝铝锰铁添加进转炉中,对转炉内的铁水和废钢混合物进行脱氧操作,且高铝铝锰铁的加入量根据终点碳进行调整;
S23:将准备好的催化剂即合金添加进转炉内,转炉内部进行催化反应;
S3:精炼站(钢包精炼炉)加工阶段:
S31:将转炉内加工好的钢水通过输送装置运入精炼站内,且在进站2min内进行测温工作,在正常吹氩2min后进行取样和定氧操作;
S32:将钢水存储在钢包精炼炉内的时间不得小于40分钟;
S33:观察炉渣的颜色:确保炉渣的颜色呈白色或灰白色,且保持炉渣为白渣的时间达到15分钟以上;
S34:钢水在钢包精炼炉内准备出站时喂SiCa线且SiCa线不小于300m,喂完SiCa线后软吹氩时间需要长达5min以上,当吹氩完毕后进行测温取样,最后加覆盖剂6-10包后出站上台,其中在钢水出站时将钢包精炼炉内的氧控制在小于50ppm,并且0.015≤ALs≤0.040%,而且钢包精炼炉内的其他控制按炼钢厂试验方案执行;
S35:接着从钢包精炼炉内的前、中、后三段中分别取出一个渣样进行分析,以此来检测炉渣内的各元素成分比;
S4:连铸阶段:
S41:在钢水浇注前做好所有防护工作;
S42:将钢水通过输送装置从钢包精炼炉内输送进中包内,且在中包内取渣样进行分析,同时每流钢水均需取低培养做酸洗检测,并且参考钢种理论液相线温度为1513℃,而且其他控制均按炼钢厂试验方案执行;
S43:接着将中包内的钢水通过中包水口引入结晶器中,最后通过结晶器将钢水制成方形的钢坯;
S5:轧制阶段:
S51:方坯验收阶段:工人按照YB/T2011-2014《连续铸钢方坯和矩形坯》的执行标准来验收方坯;
S52:方坯加热阶段:将验收完毕的方坯按照方坯加热制度进行加热,其中方坯不允许钢坯头部温度与中、尾部温度相差过大(一般温度差在50℃以内),且加热时间需要达到75-120min之间;
S53:将加热完毕的方坯通过运输装置运往轧制机处,并且通过轧制机的轧制来将方坯制成Q355圆钢;
S54:圆钢表面检测阶段:
S541:检测人员对圆钢表面进行肉眼检测,查看圆钢表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂等缺陷;
S542:检测人员在对圆钢进行检测时,圆钢表面允许有不超过尺寸公差一半的个别细小划痕、压痕及深度≤0.2mm细小裂纹;
S55:轧制工艺的其他控制均按照轧钢厂试验方案执行;
S6:成品检测阶段:将制成的Q355圆钢送至专门的检测仪器内进行检测,其中主要检测内容为Q355圆钢的力学性能检测;
S7:将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
优选的,所述根据S2中的操作步骤,通过高铝铝锰铁和催化剂即合金的添加来让转炉内的钢水进行反应,以此来将转炉内的钢水部分元素含量调节成:C≥0.05%,P≤0.018%,S≤0.020%,其中后吹次数目标≤1次,且在严格控制下渣量会小于50mm。
优选的,所述S3中钢水在精炼站(钢包精炼炉)内加工时需全程吹氩,且需要经过喂丝和炉造还原渣脱硫操作。
优选的,所述S5轧制阶段中尺寸及公差需要根据GB/T702-2017要求进行控制;
优选的,所述S6中的其他检验项目有:化学成分检验、低培组织检验、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、无损检验、表面质量检测、尺寸检测和外形检测。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该提高Q355圆钢冲击性能的方法;
1.通过降低钢水中的的C、Si、P和S含量,来提高钢种的低温塑性,进而来提高钢种的低温冲击性能,并且通过提高Mn元素在钢水中的含量来保证Q355圆钢的力学性能,同时通过降低Q355圆钢中的氧含量和钢水中的夹杂物来提高Q355圆钢的低温冲击性能;
2.通过对钢水内部成分的改变和对钢水夹杂物的控制,有效的降低了该Q355圆钢的生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明中技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案:一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,包括如下步骤,
配比设计:
根据生产目标进行成分设计,制定详细的生产步骤,其中Q355圆钢内的具体成分要求如下表所示:
且Q355圆钢内的微量元素要求:Cr≤0.30%,Ni≤0.50%,Cu≤0.40%,N≤0.012%
并且CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15;
S1:材料准备阶段:
S11:铁水:对铁水进行加工处理,使铁水内部部分元素含量达到以下标准:Si≤0.60%,S≤0.030%,P≤0.150%,且对对铁水温度进行控制,使得铁水温度不低于1250℃;
S12:废钢:选取优质废钢;
S13:转炉:选取炉况良好的转炉进行使用,如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼;
S14:合金:选取中碳锰铁和硅锰合金等;
S15:高铝铝锰铁:使用电子天平称取适量;
S2:转炉冶炼阶段:
S21:将铁水和废钢通过运输装置输送进转炉内,并将两者之间进行充分混合;
S22:将称量完毕的高铝铝锰铁添加进转炉中,对转炉内的铁水和废钢混合物进行脱氧操作,且高铝铝锰铁的加入量根据终点碳进行调整;
S23:将准备好的催化剂即合金添加进转炉内,转炉内部进行催化反应;
S3:精炼站(钢包精炼炉)加工阶段:
S31:将转炉内加工好的钢水通过输送装置运入精炼站内,且在进站2min内进行测温工作,在正常吹氩2min后进行取样和定氧操作;
S32:将钢水存储在钢包精炼炉内的时间不得小于40分钟;
S33:观察炉渣的颜色:确保炉渣的颜色呈白色或灰白色,且保持炉渣为白渣的时间达到15分钟以上;
S34:钢水在钢包精炼炉内准备出站时喂SiCa线且SiCa线不小于300m,喂完SiCa线后软吹氩时间需要长达5min以上,当吹氩完毕后进行测温取样,最后加覆盖剂6-10包后出站上台,其中在钢水出站时将钢包精炼炉内的氧控制在小于50ppm,并且0.015≤ALs≤0.040%,而且钢包精炼炉内的其他控制按炼钢厂试验方案执行;
S35:接着从钢包精炼炉内的前、中、后三段中分别取出一个渣样进行分析,以此来检测炉渣内的各元素成分比;
S4:连铸阶段:
S41:在钢水浇注前做好所有防护工作;
S42:将钢水通过输送装置从钢包精炼炉内输送进中包内,且在中包内取渣样进行分析,同时每流钢水均需取低培养做酸洗检测,并且参考钢种理论液相线温度为1513℃,而且其他控制均按炼钢厂试验方案执行;
S43:接着将中包内的钢水通过中包水口引入结晶器中,最后通过结晶器将钢水制成方形的钢坯;
S5:轧制阶段:
S51:方坯验收阶段:工人按照YB/T2011-2014《连续铸钢方坯和矩形坯》的执行标准来验收方坯;
S52:方坯加热阶段:将验收完毕的方坯按照方坯加热制度进行加热,其中方坯不允许钢坯头部温度与中、尾部温度相差过大(一般温度差在50℃以内),且加热时间需要达到75-120min之间;
S53:将加热完毕的方坯通过运输装置运往轧制机处,并且通过轧制机的轧制来将方坯制成Q355圆钢;
S54:圆钢表面检测阶段:
S541:检测人员对圆钢表面进行肉眼检测,查看圆钢表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂等缺陷;
S542:检测人员在对圆钢进行检测时,圆钢表面允许有不超过尺寸公差一半的个别细小划痕、压痕及深度≤0.2mm细小裂纹;
S55:轧制工艺的其他控制均按照轧钢厂试验方案执行;
S6:成品检测阶段:将制成的Q355圆钢送至专门的检测仪器内进行检测,其中主要检测内容为Q355圆钢的力学性能检测,而Q355圆钢的力学性能检测结果如下表所示:
S7:将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
根据S2中的操作步骤,通过高铝铝锰铁和催化剂即合金的添加来让转炉内的钢水进行反应,以此来将转炉内的钢水部分元素含量调节成:C≥0.05%,P≤0.018%,S≤0.020%,其中后吹次数目标≤1次,且在严格控制下渣量会小于50mm;
S3中钢水在精炼站(钢包精炼炉)内加工时需全程吹氩,且需要经过喂丝和炉造还原渣脱硫操作;
S5轧制阶段中尺寸及公差需要根据GB/T702-2017要求进行控制,具体要求如下表所示:
S6中的其他检验项目有:化学成分检验、低培组织检验、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、无损检验、表面质量检测、尺寸检测和外形检测,其中各检测的具体要求如下表所示:
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,包括如下步骤,其特征在于:
配比设计:
根据生产目标进行成分设计,制定详细的生产步骤,其中Q355圆钢内的微量元素要求为:Cr≤0.30%,Ni≤0.50%,Cu≤0.40%,N≤0.012%,并且CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15;
S1:材料准备阶段:
S11:铁水:对铁水进行加工处理,使铁水内部部分元素含量达到以下标准:Si≤0.60%,S≤0.030%,P≤0.150%,且对对铁水温度进行控制,使得铁水温度不低于1250℃;
S12:废钢:选取优质废钢;
S13:转炉:选取炉况良好的转炉进行使用,如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉则不得冶炼;
S14:合金:选取中碳锰铁和硅锰合金;
S15:使用电子天平称取适量高铝铝锰铁;
S2:转炉冶炼阶段:
S21:将铁水和废钢通过运输装置输送进转炉内,并将两者之间进行充分混合;
S22:将称量完毕的高铝铝锰铁添加进转炉中,对转炉内的铁水和废钢混合物进行脱氧操作,且高铝铝锰铁的加入量根据终点碳进行调整;
S23:将准备好的催化剂即合金添加进转炉内,转炉内部进行催化反应;通过高铝铝锰铁和催化剂即合金的添加来让转炉内的钢水进行反应,以此来将转炉内的钢水部分元素含量调节成:C≥0.05%,P≤0.018%,S≤0.020%,其中后吹次数目标≤1次,且在严格控制下渣量会小于50mm;
S3:钢包精炼站加工阶段:
S31:将转炉内加工好的钢水通过输送装置运入精炼站内,且在进站2min内进行测温工作,在正常吹氩2min后进行取样和定氧操作;
S32:将钢水存储在钢包精炼炉内的时间不得小于40分钟;
S33:观察炉渣的颜色:确保炉渣的颜色呈白色或灰白色,且保持炉渣为白渣的时间达到15分钟以上;
S34:钢水在钢包精炼炉内准备出站时喂SiCa线且SiCa线不小于300m,喂完SiCa线后软吹氩时间需要长达5min以上,当吹氩完毕后进行测温取样,最后加覆盖剂6-10包后出站上台,其中在钢水出站时将钢包精炼炉内的氧控制在小于50ppm,并且0.015≤Als≤0.040%,而且钢包精炼炉内的其他控制按炼钢厂试验方案执行;
S35:接着从钢包精炼炉内的前、中、后三段中分别取出一个渣样进行分析,以此来检测炉渣内的各元素成分比,钢水在钢包精炼站内加工时需全程吹氩,且需要经过喂丝和炉造还原渣脱硫操作;
S4:连铸阶段:
S41:在钢水浇注前做好所有防护工作;
S42:将钢水通过输送装置从钢包精炼炉内输送进中包内,且在中包内取渣样进行分析,同时每流钢水均需取低培养做酸洗检测,并且参考钢种理论液相线温度为1513℃,而且其他控制均按炼钢厂试验方案执行;
S43:接着将中包内的钢水通过中包水口引入结晶器中,最后通过结晶器将钢水制成方形的钢坯;
S5:轧制阶段:
S51:方坯验收阶段:工人按照YB/T2011-2014《连续铸钢方坯和矩形坯》的执行标准来验收方坯;
S52:方坯加热阶段:将验收完毕的方坯按照方坯加热制度进行加热,其中方坯不允许钢坯头部温度与中、尾部温度相差过大,确保温度差在50℃以内,且加热时间需要达到75-120min之间;
S53:将加热完毕的方坯通过运输装置运往轧制机处,并且通过轧制机的轧制来将方坯制成Q355圆钢;
S54:圆钢表面检测阶段:
S541:检测人员对圆钢表面进行肉眼检测,查看圆钢表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂缺陷;
S542:检测人员在对圆钢进行检测时,圆钢表面允许有不超过尺寸公差一半的个别细小划痕、压痕及深度≤0.2mm细小裂纹;
S55:轧制工艺的其他控制均按照轧钢厂试验方案执行;
S6:成品检测阶段:将制成的Q355圆钢送至专门的检测仪器内进行检测,其中包括检测内容为Q355圆钢的力学性能检测;
S7:将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
2.根据权利要求1所述的一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,其特征在于:所述S5轧制阶段中尺寸及公差需要根据GB/T702-2017要求进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种提高Q355圆钢冲击性能的方法,其特征在于:所述S6中的检测内容还包含化学成分检验、低培组织检验、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、无损检验、表面质量检测、尺寸检测和外形检测。
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