低碳高强度热轧薄板生产技术探讨

（3）CSP薄板坯连铸高拉速控制技术
　　珠钢CSP薄板坯连铸机设计拉速为：4-6m/min，拉速的控制受到钢种、过热度、钢水温度等因素的限制，拉速本身同时又对铸坯组织性能及最终板卷性能产生影响，一般来说，拉速越高越有利于铸坯晶粒细化，但同时也导致铸坯表面质量恶化，同时增加了连铸漏钢的几率。因此，必须优化连铸配套的工艺条件，珠钢在连铸保护渣的研究、钢水上台温度和成分控制范围、SEN的使用等方面做了大量工作，针对不同的钢种和规格，摸索出最佳的拉速控制范围，目前，低碳钢平均的拉速水平达到5.3m/min，最高达到6m/min。
　　（4）温度控制技术
　　提高连铸连浇率是所有钢厂共的目标，对于薄板坯连铸来说，虽然拉速较宽的可调范围有利于连铸对钢水的适应性，但是，由于SEN寿命的限制，特别是由于性能稳定性的要求，多炉连浇是以稳定性为前提条件，主要是拉速的稳定，只有这样，才能保证稳定的铸坯组织和入炉温度，而拉速的稳定是以炉次见的成分和温度稳定为前提。珠钢目前已能够实现10炉（浇注时间 10 h）以上的稳定连浇。
　　另一方面，通过控制拉速和二冷水，保证出矫直机进均热炉的铸坯温度达到1000℃以上，并且铸坯表面和内部温度偏差较小，没有发生α→γ的相转变。
　　3.3 珠钢低碳热轧板高强度化的成因初析
　　珠钢短流程CSP生产线生产的低碳钢板与普通厚板坯连铸轧制线生产的热轧板在组织形态和力学性能特征等方面表现出明显的差异性，特别是较高的强度方面，值得注意的是，在珠钢以前，对于这方面的研究工作国内外均很少有报道，珠钢投产以来陆续开展一些相关研究，初步取得一些进展。
　　3.3.1 晶粒细化
　　研究表明：晶粒细化是珠钢热轧板高强度化最主要的因素。
　　尽管由于铸坯薄、拉速快、冷却速度高，铸坯组织表现为：表面为细晶区、内部为柱状晶、基本看不到等轴晶的存在，但是，因为铸坯在连铸后的工始终保持在1000℃以上，F1～F2轧制中产生高温大变形率，导致奥氏体发生再结晶，F3～F6虽然轧制温度下降，奥氏体再结晶困难，但是由于变形量较小、道次间隔短，回复和再结晶进行不充分，造成应变不断积累，晶界上成核速度和形核点大大增加，终轧后，经过层流冷却，由于轧材较薄，因此冷却既较快，很快形成相变，铁素体在奥氏体晶界和晶粒内部大量形核，最终导致冷态组织明显细化。
　　3.3.2 纳米级粒子的析出
　　进一步的研究表明，在冷态组织中发现大量细小、弥散的A2lO3、MnS二相粒子析出物，约30mm左右，以及 Al2O3/MnS复合析出物，约 100～200mm左右，如图12（略）所示[4]。
　　初步分析表明：这些细小、弥散的析出物也是导致珠钢低碳热轧板强度提高的一个重要原因。
　　3.3.3 残余元素的作用
　　由于珠钢短流程的炼钢特性，以废钢为主要原料生产的钢水中不可避免的存在较高的[Cr]、[Ni]、[Cu]等合金元素，这些非刻意添加的合金元素特别是[Cr]、[Ni]等也客观上造成板材强度提高，关于这一点，在传统理论上已有解释。但其对强度的贡献有多大，对塑性的弱化有多大？目前仍在进一步研究中。
　　4 结论
　　（1）在珠钢短流程CSP生产线一定的工艺条件下，普通低碳热轧钢板的强度可以提高2倍，达到400-600 MPa，并且，其他力学特性仍保持优良水平。
　　（2）珠钢低碳热轧板高强度化的主要原因是：晶粒细化、纳米级粒子的析出以及残余元素的作用综合结果。
　　（3）珠钢低碳高强度钢（HSLC）由于不以合金化或微合金化为主要强化手段，因此，与HSLA钢相比，在成本上具有明显优势。
　　参考文献
　　1 王祖滨，沈 荣.建筑钢结构用低合金高强度钢 .钢结构，2002，3，47.
　　2 东 涛，付俊岩.我国微合金化技术应用和微合金化钢发展的调查.2001中国钢铁年会论文集，北京：2001.719.
　　3 霍向东.CSP连轧过程中低碳钢的组织变化规律.钢铁，37（7）.
　　4 于 浩.CSP热轧超薄规格钢板的组织细化及强化机理的研究.第7届轧钢年会.本溪：2002.