一种高氮高强耐候钢板坯及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高氮高强耐候钢板坯及其生产方法，耐候钢Q450NQR1板坯，该板坯化学成分及百分含量：C:0.09

【技术实现步骤摘要】
一种高氮高强耐候钢板坯及其生产方法


[0001]本专利技术属于耐候钢Q450NQR1生产
，尤其涉及一种高氮高强耐候钢板坯及其生产方法。

技术介绍

[0002]随着铁路的高速化与重载化，新一代铁路用耐候钢正朝着高强耐蚀方向发展。在耐候钢的研制与工程应用方面，国外已日趋成熟，建立了完善的耐候钢数据库，形成了体系化、标准化的研发模式。同国外相比，国内耐候钢研究起步比较晚，但发展较快。随着我国高速铁路技术的快速发展，铁路建设规模急剧提升，对耐候钢的需求逐渐增大，铁路部门提出货车提速且减重的目标。因此急需开发新型低成本、长寿命、高品质、高强度和耐蚀性好的铁路用钢。
[0003]我国对耐候钢的研发重点在于耐候钢的高强化。宝钢、攀钢和包钢等企业相
[0004]继在2002和2004年研制出了Q450NQR1、YQ450NQR1和YQ450NbRE等高强度耐候钢，均使屈服强度提升到450MPa级，铁道货车的运载能力也增加到约80吨。2010年，宝钢研发出了耐腐蚀性能比Q450NQR1提高50％的S450EW高耐蚀性耐候钢板。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种高氮高强耐候钢板坯及其生产方法。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种高氮高强耐候钢板坯，其特征在于，耐候钢Q450NQR1板坯，该板坯化学成分及百分含量：C:0.09
‑
0.13、Si:0.39～0.42、Mn:1.30～1.50、P:<0.015、S:<0.010、Cr:3.8
‑
4.2、Cu:0.42
‑
0.46、V:0.10
‑
0.14、Ti:0.010～0.020、Als:0.025
‑
0.035、N:0.012
‑
0.018，其他为Fe和残留元素。
[0007]本专利技术还公开上述高氮高强耐候钢板坯的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0008](1)原料：入炉铁水要求：Si:0.40
‑
0.95％、P:0
‑
0.090％、S:0
‑
0.030％；
[0009](2)转炉冶炼：转炉吹炼过程底吹采用全程吹氮模式，实现转炉出钢时钢水中氮含量在80
‑
90ppm；转炉出钢采取挡渣出钢，控制下渣量0
‑
50mm，防止回磷；转炉在出钢过程中向钢包内加入合成渣料进行渣洗，同时进行钢包顶渣的改质，进一步脱硫去夹杂；转炉中需要控制Cu、Cr的含量，出钢目标要求C:≥0.12％、P:≤0.008％，出钢温度为1650
‑
1680℃；
[0010](3)LF精炼：钢水进站后吹氮，并根据钢水情况补充部分渣料，选择306V电压、20KA电流快速化渣，化好渣后，进行测温、取样；分期分批加入精炼渣料和还原剂，采用Al粉、电石、碳化硅扩散脱氧，白渣精炼时间≥20分钟，白渣形成后取钢水样做全分析，调整成分目标值：C:0.05
‑
0.08％、Si:0.39～0.42％、Mn:1.30～1.50％、P:<0.015％、S:<0.010％、Cr:3.8
‑
4.2％、Cu:0.42
‑
0.46％、V:0.10
‑
0.14％、Ti:0.010～0.020％、Als:0.025
‑
0.035％；以3m/s的速度喂入出钢喂入钒氮合金混合包芯线，钢包取样做氮含量保证钢水中氮含量在N:0.012
‑
0.018％；
[0011](4)连铸采用奥钢联铸机，该奥钢联铸机共计14个扇形段，其中，1
‑
6段为弧形段，7
‑
8段为矫直段，9
‑
14段为水平段；采用奥钢联铸机生产250mm
××
2100mm断面铸坯，使用铝碳套管进行全程保护浇注，；连铸过程中钢水过热度控制在10
‑
25℃范围内，拉速全程控制在0.90
‑
1.00m/min，结晶器液面波动控制在
±
3mm以内；结晶器加入保护渣，保护渣碱度为1.00
‑
1.25、熔点为1000
‑
1150℃、1300℃时粘度为0.20
‑
0.35Pa
·
s，设定奥钢联铸机结晶器锥度为1.05％/m，宽面水量稳定在4100
‑
4500L/min、窄面水量稳定在410
‑
450L/min；钢液浇注时，结晶器振动方式采用非正弦振动，非正弦振动曲线的波形偏斜率10％，负滑脱时间t
n
＝0.137
‑
0.145s。
[0012]优选的，保护渣按重量百分比包含以下成分：CaO：33
‑
39％、SiO2：25
‑
31％、Al2O3：2
‑
4％、Fe2O3：≤6％、MgO≤6％、Na2O：7.7
‑
10.7％、F
‑
：8.0
‑
11.0％、C：6
‑
8％。
[0013]优选的，根据Q450NQR1钢特点及拉速范围，奥钢联铸机二冷区采用弱冷，设计二冷曲线表比水量为0.5L/kg，提高1区、2区、3区水量，有利于增加铸坯坯壳厚度防止铸坯产生鼓肚；降低4区、5区水量保证铸坯角部温度大于900℃防止铸坯在矫直过程中产生角部裂纹。
[0014]优选的，奥钢联铸机二冷采用电磁搅拌：电流为380A、频率为3.0Hz；采用动态轻压下的方式轻压下区间确定为：45％
‑
95％、压下量为4.7mm，轻压下的分配系数为：压下区间系数0、0.3、0.7和1；对应的压下量系数为0、0.2、0.8和1。
[0015]本专利技术具有的优点和技术效果：
[0016]由于本专利技术采用上述技术方案，通过本专利技术中的方法，能够生产大截面Q450NQR1板坯，该钢种化学成分控制严格，整批供货均匀，波动较小；采用结晶器非正弦振动和专用保护渣，铸坯表面振痕较浅；二冷动态配水技术保证铸坯在二冷区内的均匀冷却，减少了铸坯表面裂纹，鼓肚缺陷的发生；动态轻压下技术使铸坯凝固组织均匀致密，起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例1提供的铸坯低倍形貌图；
[0018]图2是本专利技术实施例2提供的铸坯低倍形貌图；
[0019]图3是本专利技术实施例3提供的铸坯低倍形貌图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氮高强耐候钢板坯，其特征在于，耐候钢Q450NQR1板坯，该板坯化学成分及百分含量：C:0.09
‑
0.13、Si:0.39～0.42、Mn:1.30～1.50、P:<0.015、S:<0.010、Cr:3.8
‑
4.2、Cu:0.42
‑
0.46、V:0.10
‑
0.14、Ti:0.010～0.020、Als:0.025
‑
0.035、N:0.012
‑
0.018，其他为Fe和残留元素。2.一种权利要求1所述的高氮高强耐候钢板坯的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)原料：入炉铁水要求：Si:0.40
‑
0.95％、P:0
‑
0.090％、S:0
‑
0.030％；(2)转炉冶炼：转炉吹炼过程底吹采用全程吹氮模式，实现转炉出钢时钢水中氮含量在80
‑
90ppm；转炉出钢采取挡渣出钢，控制下渣量0
‑
50mm，防止回磷；转炉在出钢过程中向钢包内加入合成渣料进行渣洗，同时进行钢包顶渣的改质，进一步脱硫去夹杂；转炉中需要控制Cu、Cr的含量，出钢目标要求C:≥0.12％、P:≤0.008％，出钢温度为1650
‑
1680℃；(3)LF精炼：钢水进站后吹氮，并根据钢水情况补充部分渣料，选择306V电压、20KA电流快速化渣，化好渣后，进行测温、取样；分期分批加入精炼渣料和还原剂，采用Al粉、电石、碳化硅扩散脱氧，白渣精炼时间≥20分钟，白渣形成后取钢水样做全分析，调整成分目标值：C:0.05
‑
0.08％、Si:0.39～0.42％、Mn:1.30～1.50％、P:<0.015％、S:<0.010％、Cr:3.8
‑
4.2％、Cu:0.42
‑
0.46％、V:0.10
‑
0.14％、Ti:0.010～0.020％、Als:0.025
‑
0.035％；以3m/s的速度喂入出钢喂入钒氮合金混合包芯线，钢包取样做氮含量保证钢水中氮含量在N:0.012
‑
0.018％；(4)连铸采用奥钢联铸机，该奥钢联铸机共计14个扇形段，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴才，刘伟，李维，王晓晶，张恭，刘桂华，朱立明，张彦章，
申请(专利权)人：天津钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：