第一篇：12級冶金專業(金屬凝固與連鑄連軋技術)作業題

東北大學大連函授站2013-2014學年第一學期級專升本科《金屬凝固與連鑄連軋技術 》作業題

專業：學號：姓名：得分：

一、單項選擇題

1、下列哪種晶體結構中原子數最少（A）。

A體心立方B面心立方C 密排六方

2、在均勻形核的開始階段，形核率隨過冷度的增加而（A）。

A增加B減弱C不變

3、下列二元合金相圖不屬于勻晶的是（A）。

AAg-CuB Cu-NiCAg-Au4、過冷度越大，固溶體合金的形核率越大，越容易獲得(B)的晶粒。

A粗大B 細小C 不均勻

5、由一種固相轉變為另外兩種固相的轉變是（C）轉變。

A共晶B包晶C共析

6、滲碳體是一種（C）。

A穩定化合物B不穩定化合物C介穩定化合物

7、在Fe-Fe3C相圖中，鋼與鐵的分界點的含碳量為（C）。

A2％B2.06％C2.11％

8、晶核在長大時，其界面總是向（C）區域推進。

A無畸變B 新晶粒C畸變

9、目前國內外開發的各種形狀的小方坯結晶器銅管，其目的均在于減少(A)的厚度，以提高鑄機的拉速。

A．銅壁B．渣膜C．氣隙

10、連鑄比水量的概念是(A)。

A．二冷水總水量/(鑄坯單重×拉速)

B．二冷水流量/(冶金長度×鑄坯單重)

C．結晶器水量/(拉速×鑄坯單重)

11、Cu在鋼中含量高時，可能使鑄坯產生的缺陷是(A)。

A．星狀裂紋B．縱裂C．結疤

12、弧形連鑄機弧形段內外弧噴水量是(B)。

A．內弧比外弧大B．外弧比內弧大C．內、外弧一樣

13、鑄坯的“干式冷卻”的概念是：(B)。

A．鑄坯噴水冷卻而不噴氣

B．鑄坯不噴水，靠輻射和輥子冷卻

C．鑄坯只噴氣，而不噴水

14、為減少裂紋，保證鑄坯質量，盡量消除FeS共晶體的影響，通常規定鋼中Mn/S比應大于(C)以上。

A．5∶10B．10∶15C．15∶2015、連鑄機結晶器的主要作用是(B)。

A．讓鋼液通過B．使鋼水形成一定厚度的坯殼C．便于保護渣形成渣膜

16.150mm×150mm連鑄坯，保持V＝1.5m/min，比水量1.5L/kg鋼時，凝固系數K＝29.5mm/min1/2。其液芯長度為(A)。

A．[150/(2×29.5)]×1.5B．[(150×29.5)]×1.5C．150/(2×29.5)×1.5

17．鋼水凝固放出的熱量有過熱、潛熱、顯熱三種，其中(B)的放出速度直接關系到連鑄的生

產率。

A．過熱B．潛熱C．顯熱

18．鋼水凝固收縮分為三部分，其中對鑄坯產生裂紋影響大的是(C)。

A．液態收縮B．凝固收縮C．固態收縮

19．金屬的實際結晶溫度Tn與理論結晶溫度Ts之差值即：△T＝Ts-Tn，稱為(A)。

A．過冷度B．過熱度C．澆注溫度

20．連鑄坯的直接軋制工藝，即連鑄－(C)－軋制方式的組合。

A．切斷B．切斷－保溫C．切斷－加熱或補熱

21．若轉爐出鋼量為30t的四流150mm×150mm連鑄機，拉速為1.5m/min，鑄坯比重7.4t/m3，則其一爐鋼的澆注時間為(B)min。

A．30/(4×150×150×7.4×1.5)B．30/(4×0.15×0.15×7.4×1.5)C．30/(4×0.15×0.15×1.5)

22．為了防止鑄坯鼓肚，應采用的技術是(A)。

A．密排輥列B．壓縮鑄造C．輕壓下技術

23．澆注溫度越高，拉坯速度越(B)。

A．快B．慢C．兩都都不是

24．采用輕壓下的技術主要改善鑄坯：(C)。

A．中心裂紋B．縱裂C．中心偏析

25．二冷強度過大，會使鑄坯的(B)擴大。

A．邊部激冷層B．柱狀晶區C．中心等軸晶區

二、填空題

1．三種典型的晶體結構有、。

2．純金屬鑄錠的宏觀組織通常有、晶區。

3．由一種組元組成的合金成為。

4．由一種液相轉變為兩種固相的轉變是

5．珠光體是

6．碳溶解在稱為鐵素體。

7.鋼中含碳量增加時，8.提高二冷區冷卻效率的主要措施是保證足夠的結構和水條件

9.連鑄坯的切割方法有兩種：和。

10.鑄坯的橫裂紋屬于

三、判斷題

1．金屬的純度越高，則過冷度越小。（x）

2．在實際的生產過程中，合金的的結晶是平衡結晶。（x）

3．相圖上成分間隔和溫度間隔越大，合金的流動性越差。（√）

4．鐵素體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。（x）

5、奧氏體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。（√）

6、晶粒越細，金屬的強度越高。（√）

7、結晶器的倒錐度過大，易產生氣隙，降低冷卻效果，過小增大摩擦力，加速銅板磨損。(x)

8、結晶器，又稱為連鑄機的一冷系統。(√)

9、立彎式連鑄機比弧形連鑄機，結晶器內夾雜易上浮。(√)

10、結晶器長度，主要取決于拉坯速度，結晶器出口安全坯殼厚度和結晶器的冷卻強度。(√)

四、簡答題

1、什么叫固溶強化？ 在固溶體中，隨著溶質濃度的增加，固溶體的強度、硬度提高，而塑性、韌

性有所下降，這種現象叫固溶強化。

2、鐵碳合金中基本相有哪幾相？其機械性能如何？ 鐵素體：軟韌相，塑性好，強度和硬度低，奧氏體：塑性很好，具有順磁性。

滲碳體：硬度高，塑性差

3．寫出鐵碳相圖上共晶和共析反應式及反應產物的名稱。

共晶反應：L→γ+ Fe3C，反應產物為萊氏體。

共析反應：γ→α+ Fe3C，反應產物為珠光體。

4．弧形連鑄機有什么特點？

弧形連鑄機的特點是：鑄機的高度基本上等于圓弧半徑，鑄機高度低，僅為立式鑄機高度的三分之一；設備較輕，安裝和維護方便，基建投資低。鑄坯在被矯直前沒有附加的彎曲變形，坯殼承受鋼水靜壓力小，不易產生鼓肚和內裂，但鋼水中非金屬夾雜物的上浮條件不好，有向內弧側聚集的傾向。

5．結晶器長度決定于哪些因素？

結晶器長度決定的因素有：

(1)導出的熱流強度。以保證結晶器坯殼厚度；

(2)拉坯阻力。選擇長度的原則應保證出結晶器坯殼厚度的前提下，盡可能選用短結晶器，既可減少銅耗和造價，又可減少拉坯阻力，有利于提高鑄坯質量

五、簡述CSP、ISP、FTSR、CONROLL、QSP、TSP、CPR各類連鑄連軋技術特點。csp 可生產0.8mm或更薄的碳鋼、超低碳鋼

isp 可生產0.1mm或更薄的產品

ftsr 可生產低碳鋼 高碳鋼 包晶鋼

conroll 可生產低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼 合金鋼 不銹鋼

qsp 可生產碳鋼 低合金鋼

六、計算題

1.150mm×150mm連鑄坯，結晶器長度：L＝700mm，結晶器凝固系數K＝18mm/min，澆注過程中結晶器液面穩定在離上口50mm。求鋼水在結晶器內的停留時間t和結晶器內鋼水的凝固速度V凝。(計算過程中小數點保留二位)解：結晶器有效長度Lˊ＝700－50＝650mm

鋼水在結晶器內的停留時間：t＝Lˊ/V＝0.650/1.5＝0.43min

結晶器內鋼水的凝固速度V凝＝K/(2t)＝18/(2×0.43)＝13.64mm/min

答：鋼水在結晶器內的停留時間為0.43min，結晶器鋼水的凝固速度為13.64mm/min。

七、實踐實驗題或作圖題

畫出鐵碳相圖

第二篇：2016冶金連鑄專業畢業論文資料

畢 業 課 題

課題名稱：

淺

議

連

鑄

坯

質

量

控

制

學

號

姓

名

馬

軍

專業班級

指導教師

2011年 月 21

日

淺議CC坯質量控制

摘 要

CC坯質量決定著最終產品的質量。從廣義來說所謂CC坯質量是得到合格產品所允許的CC坯缺陷的嚴重程度，CC坯存在的缺陷在允許范圍以內，叫合格產品。CC坯質量是從以下幾個方面進行評價的：

(1)CC坯的純凈度：指鋼中夾雜物的含量，形態和分布。(2)CC坯的表面質量：主要是指CC坯表面是否存在裂紋、夾渣及皮下氣泡等缺陷。CC坯這些表面缺陷主要是鋼液在結晶器內坯殼形成生長過程中產生的，與澆注溫度、拉坯速度、保護渣性能、浸入式水口的設計，結晶式的內腔形狀、水縫均勻情況，結晶器振動以及結晶器液面的穩定因素有關。

(3)CC坯的內部質量：是指CC坯是否具有正確的凝固結構，以及裂紋、偏析、疏松等缺陷程度。二冷區冷卻水的合理分配、支撐系統的嚴格對中是保證鑄坯質量的關鍵。

(4)CC坯的外觀形狀：是指CC坯的幾何尺寸是否符合規定的要求。與結晶器內腔尺寸和表面狀態及冷卻的均勻程度有關。本文從以上四個方面對實際生產中CC坯的質量控制采取的措施進行說明。

關鍵詞：CC坯、質量、控制

淺議CC坯質量控制

Abstract Casting billet quality determines the quality of the final product.From the generalized casting billet quality is for so-called get qualified products allowed by the severity of casting billet defects, the defects of continuous casting slab in allowing scope, call of qualified products.Casting billet quality from the following several aspects to evaluate:(1)Is dramatically: refers to the continuous casting slab in steel inclusion content, form and distribution.(2)The surface of continuous casting slab quality: mainly refers to the existence of casting billet surface cracks, slag inclusion and subcutaneous bubble etc defects.These surface defects casting billet is mainly in the crystallizer liquid steel solidified shell produces in the process of forming growth, and pouring temperature, throwing speed, protection of slag, into the design, crystallization type spout the inner chamber shape, water, seam uniform mould oscillation and mould the liquid surface stability factors.(3)The internal quality of casting billet: refers to whether has the correct casting billet solidification structure, and crack, segregation, loose defects such as degree.Two cold district cooling water rationing, supporting system for the strict is the guarantee of billet quality in the key.(4)The appearance of continuous casting slab shape: refers to the geometric size of casting billet compliance with requirements.And the mould cavity dimensions and within the uniform cooling surface state and depend on.This article from the above four aspects to actual production of casting billet quality control measures taken for instructions.Keywords: casting billet, quality, control淺議CC坯質量控制

目 錄

摘 要.............................................1 目 錄.............................................3 ⒈ CC坯純凈度與產品質量..........................4 1.1純凈度與質量的關系............................4 1.2提高純凈度的措施..............................4 ⒉CC坯的表面質量.................................5 2.1表面裂紋......................................5 2.2表面夾渣......................................6 2.3皮下氣泡與氣孔................................7 ⒊CC坯內部質量...................................7 3.1中心偏析......................................7 3.2中心疏松......................................8 3.3內部裂紋......................................8 ⒋CC坯的外觀形狀.................................9 4.1鼓肚變形.....................................9 4.2菱形變形.....................................9 4.3圓鑄坯變形...................................10 參靠文獻............................................11 淺議CC坯質量控制

⒈CC坯純凈度度與產品質量

1.1純凈度與質量的關系

純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數量、形態和分布。與模鑄相比，CC的工序環節多，澆注時間長，因而夾雜物的來源范圍廣，組成也較為復雜；夾雜物從結晶器液相穴內上浮比較困難，尤其是高拉速的小方坯夾雜物更難于排除。夾雜物的存在破壞了鋼基體的連續性和致密性。大于50μm的大型夾雜物往往伴有裂紋出現，造成CC坯低倍結構不合格，板材分層，并損壞冷軋鋼板的表面等，對鋼危害很大。夾雜物的大小、形態和分布對鋼質量的影響也不同，如果夾雜物細小，呈球形，彌散分布，對鋼質量的影響比集中存在要小些；當夾雜物大，呈偶然性分布，數量雖少對鋼質量的危害也較大。

例如：從深沖鋼板沖裂廢品的檢驗中發現，裂紋處存在著100~300μm不規則的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夾雜物。

再如，由于CC坯皮下有Al2O3夾雜物的存在，軋成的汽車薄板表面出現黑線缺陷，導致薄板表面涂層不良。

還有用于包裝的鍍錫板，除要求高的冷成型性能外，對夾雜物的尺寸和數量也有相應要求。國外生產廠家指出，對于厚度為0.3mm的薄鋼板，在1m2面積內，粒徑小于50μm的夾雜物應少于5個，才能達到廢品率在0.05%以下，即深沖2000個DI罐，平不到1個廢品?？梢姕p少CC坯夾雜物數量對提高深沖薄板鋼質量的重要性。

對于極細的鋼絲（如直徑為0.01~0.25mm的輪胎鋼絲）和極薄鋼板（如厚度為0.025mm的鍍錫板）中，其所含夾雜物尺寸的要求就可想而知了。此外，夾雜物的尺寸和數量對鋼質量的影響還與鑄坯的比表面積有關。一般板坯和方坯單位長度的表面積（S）與體積（V）之比在0.2~0.8。隨著薄板與薄帶技術的發展，S/V可達10~50，若在鋼中的夾雜物含量相同情況下，對薄板薄帶鋼而言，就意味著夾雜物更接近鑄坯表面，對生產薄板材質量的危害也越大。所以降低鋼中夾雜物就更為重要了。

1.2提高純凈度的措施

提高鋼的純凈度就應在鋼液進入結晶器之前，從各工序著手盡量減少對鋼液的污染，并最大限度促使夾雜物從鋼液中排除。為此應采取以下措施：

⑴無渣出鋼。轉爐應擋渣出鋼；電爐采用偏心爐底出鋼，阻止鋼渣進入盛鋼桶。⑵根據鋼種的需要選擇合適的精煉處理方式，以純凈鋼液，改善夾雜物的形態。

-6⑶采用無氧化澆注技術。經過精煉處理后的鋼液氧含量已降到20×10以下；在盛鋼桶→中間罐→結晶器均采用保護澆注；中間罐使用雙層渣覆蓋劑，鋼液與空氣隔絕，避免鋼液的二次氧化。

⑷充分發揮中間罐冶金凈化器的作用。采用吹Ar攪拌，改善鋼液流動狀況，消除中間罐死區；加大中間罐容量和加深熔池深度，延長鋼液在中間罐停留時間，促進夾雜物上浮，進一步凈化鋼液。

⑸）CC系統選用耐火度高，融損小，高質量的耐火材料，以減少鋼中外來夾雜物。⑹充分發揮結晶器的鋼液凈化器和鑄坯表面質量控制器的作用。選用的浸入式水口應有合理的開口形狀和角度，控制注流的運動，促進夾雜物的上浮分離；并輔以性能良好的保護渣，吸收溶解上浮夾雜凈化鋼液。

另外，還可以向結晶器內喂入包芯合金線，實現結晶器內微合金化，這不僅提高了合金的吸收率，而且能精確控制鋼液成分，調整凝固結構，改善夾雜物形態，有利于鋼 4 淺議CC坯質量控制 的質量。

⑺采用電磁攪拌技術，控制注流的運動。計算指出，在靜止狀態下，大于1mm的渣粒上浮速度約100~200cm/s；而注流向下流動速度為60~10cm/s；可見結晶器液相穴內注流流股沖擊區域夾雜物上浮是有困難的；有部分夾雜物很可能被凝固的樹枝晶所捕集。實際上在鑄坯表面以下10~20cm處往往夾雜物含量較高。安裝電磁制動器可以抑制注流的運動，促進夾雜物上浮，提高鋼液的純凈度。

⒉CC坯的表面質量

CC坯表面質量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。CC坯表面缺陷形成的原因較為復雜，但總體來講，主要是受結晶器內鋼液凝固所控制。

2.1表面裂紋

表面裂紋就其出現的方向和部位，可以分為面部縱裂紋與橫裂紋；角部縱裂紋與橫裂紋；星狀裂紋等。

2.1.1縱向裂紋

縱向裂紋在板坯多出現在寬面的中央部位，方坯多發生在棱角處。表面縱裂紋直接影響鋼材質量。若鑄坯表面存在深度為2.5mm，長度為300mm的裂紋，軋成板材后就會形成1125mm的分層缺陷。嚴重的裂紋深度達10mm以上，將造成漏鋼事故或廢品。

其實早在結晶器內坯殼表面就存在細小裂紋，鑄坯進入二冷區后，微小裂紋繼續擴展形成明顯裂紋。由于結晶器彎月面區初生坯殼厚度不均勻，其承受的應力超過了坯殼高溫強度，在薄弱處產生應力集中致使縱向裂紋。坯殼厚度不均勻還會使小方坯發生菱變，圓坯表面產生凹陷，這些均是形成縱裂紋的決定因素。

影響坯殼生長不均勻的原因很多，但關鍵仍然是彎月面初生坯殼生長的均 勻性，為此應采用以下措施：

⑴結晶器采用合理的倒錐度。坯殼表面與器壁接觸良好，冷卻均勻，可以避免產生裂紋和發生拉漏。

⑵選用性能良好的保護渣。在保護渣的特性中粘度對鑄坯表面裂紋影響最大，高粘度保護渣使縱裂紋增加。

⑶浸入式水口的出口傾角和插入深度要合適，安裝要對中，以減輕注流對鑄坯坯殼的沖刷，使其生長均勻，可防止縱裂紋的產生。

⑷根據所澆鋼種確定合理的澆注溫度及拉坯速度。⑸保持結晶器液面穩定。

⑹鋼的化學成分應控制在合適的范圍。

2.1.2角部裂紋

角部縱裂紋常常發生在鑄坯角部10~15mm處，有的發生在棱角上，板坯的寬面與窄面交界棱角附近部位，由于角部是二維傳熱，因而結晶器角部鋼水凝固速度較其他部位要快，初生坯殼收縮較早，形成了角部不均勻氣隙，熱阻增加，影響坯殼生長，其薄弱處承受不住應力作用而形成角部縱裂紋。

角部縱裂紋產生關鍵在結晶器。通過試驗指出，倘若將結晶器窄面銅板內壁縱向 5 淺議CC坯質量控制

加工成凹面，呈弧線狀，這樣在結晶器1/2高度上，角部坯殼被強制與結晶器壁接觸，由此熱流增加了70%，坯殼生長均勻，因而避免了鑄坯凹陷和角部縱裂紋。

另外，還發現當板坯寬面出現鼓肚變形時，若鑄坯窄面能隨之呈微凹時，則無角部縱裂紋發生；這可能是由于窄面的凹下緩解了寬面凸起時對角部的拉應力。

小方坯的菱變會引起角部縱裂紋。為此結晶器水縫內冷卻水流分布要均勻，保持結晶器內腔的正規形狀、正確尺寸、合理倒錐度和圓角半徑及規范的操作工藝，可以避免角部裂紋的發生。

2.1.3橫向裂紋

橫向裂紋多出現鑄坯的內弧側振痕波谷處，通常是隱避看不見的。經金相檢查指出，裂紋深7mm，寬0.2mm，處于鐵素體網狀區，也正好是初生奧氏體晶界。晶界處還有AlN或Nb（CN）的質點沉淀，因而降低了晶界的結合力，誘發了橫裂紋的產生。當奧氏體晶界沉淀質點粗大，呈稀疏分布，板坯橫裂紋產生的廢品減少。鑄坯矯直時，內弧側受拉應力作用，由于振痕缺陷效應而產生應力集中，如果正值 脆化溫度區，促成了振痕波谷處橫裂紋的生成。當鑄坯表面有星狀龜裂紋時，由于受矯直應力的作用，以這些細小的裂紋為缺口擴展成橫裂紋；若細小龜裂紋處于角部，則會形成角部橫裂紋。還有，澆注高碳鋼和高磷硫鋼時，若結晶器潤滑不好，摩擦力稍有增加也會導致坯殼產生橫裂紋。減少橫裂紋可從以下幾方面著手：

⑴結晶器采用高頻率，小振幅振動；振動頻率在200~400次，振幅2~4mm，是減少振痕深度的有效辦法。振痕與橫裂紋往往是共生的，減小振痕深度可降低橫裂紋的發生。

⑵二冷區采用平穩的弱冷卻，矯直時鑄坯的表面溫度要高于質點沉淀溫度或高于γ→α轉變溫度，避開低延性區。

⑶降低鋼中S、O、N的含量，或加入Ti、Zr、Ca等元素，抑制C-N化物和硫化物在晶界的析出，或使C-N化物的質點變相，以改善奧氏體晶粒熱延性。

⑷選用性能良好的保護渣；保持結晶器液面的穩定。⑸橫裂紋往往沿著鑄坯表皮下粗大奧氏體晶界分布，因此可通過二次冷卻使鑄坯表面層奧氏體晶粒細化，降低對裂紋的敏感性，從而減少橫裂紋的形成。

2.1.4星狀裂紋

星狀裂紋一般發生在晶間的細小裂紋，呈星狀或呈網狀。通常是隱藏在氧化鐵皮之下難于發現，經酸洗或噴丸后才出現在鑄坯表面。主要是由于銅向鑄坯表面層晶界的滲透，或者有AlN，BN或硫化物在晶界沉淀，這都降低了晶界的強度，引起晶界的脆化，從而導致裂紋的形成。減少鑄坯表面星狀裂紋的措施：

⑴結晶器銅板表面應鍍鉻或鍍鎳，減少銅的滲透。⑵精選原料，降低Cu、Zn等元素的原始含量，以控制鋼中殘余成分ω（Cu）＜0.20%。⑶降低鋼中硫含量，并控制ω（Mn）ω（S）＞40，有可能消除星狀裂紋。⑷控制鋼中的Al、N含量；選擇合適的二次冷卻制度。

2.2表面夾渣

表面夾渣是指在鑄坯表皮下2~10mm鑲嵌有大塊的渣子，因而也稱皮下夾渣。就其夾渣的組成來看，錳-硅酸鹽系夾雜物的外觀顆粒大而淺；Al2O3系夾雜物細小而深。若不清除，會造成成品表面缺陷，增加制品的廢品率。夾渣的導熱性低于鋼，致使夾渣 6 淺議CC坯質量控制

處坯殼生長緩慢，凝固殼薄弱，往往是拉漏的起因，一般渣子的熔點高易形成表面夾渣。

保護渣澆注時，夾渣的根本原因是由于結晶器液面不穩定所致。因此水口出孔的形狀、尺寸的變化、插入深度、吹Ar氣量的多少、塞棒失控以及拉速突然變化等均會引起結晶器液面的波動，嚴重時導致夾渣；就其夾渣的內容來看，有未熔的粉狀保護渣，也有上浮未來得及被液渣吸收的Al2O3夾雜物，還有吸收溶解了的過量高熔點Al2O3等。

皮下夾渣深度小于2mm，鑄坯在加熱過程中可以消除；皮下夾雜深度在2~5mm時，熱加工前鑄坯必須進行表面精整。為消除鑄坯表面夾渣，應該采取的措施為：

⑴要盡量減小結晶器液面波動，最好控制在小于，保持液面穩定； ⑵浸入式水口插入深度應控制在（125±25）mm的最佳位置；

⑶浸入式水口出孔的傾角要選擇得當，以出口流股不致攪動彎月面渣層為原則； ⑷間罐塞棒的吹Ar氣量要控制合適，防止氣泡上浮時，對鋼渣界面強烈攪動和翻動；

⑸選用性能良好的保護渣，并且ω（Al2O3）原始含量應小于10%，同時控制一定厚度的液渣層。

2.3皮下氣泡與氣孔

在鑄坯表皮以下，直徑約1mm，長度在10mm左右，沿柱狀晶生長方向分布的氣泡稱為皮下氣泡；這些氣泡若裸露于鑄坯表面稱其為表面氣泡；小而密集的小孔叫皮下氣孔，也叫皮下針孔；在加熱爐內鑄坯皮下氣泡表面被氧化，軋制過程不能焊合，產品形成裂紋；若埋藏較深的氣泡，也會使軋后產品形成細小裂紋；鋼液中氧、氫含量高也是形成氣泡的原因。為此要采取以下措施：

⑴強化脫氧，如鋼中溶解ω（Al）＞0.008%，可以消除CO氣泡的生成。

⑵凡是入爐的一切材料，與鋼液直接觸所有耐火材料，如盛鋼桶、中間罐等及保護

-6渣，覆蓋劑等必須干燥，以減少氫的來源。如不銹鋼中含氫量大于6×10，鑄坯的皮下氣泡數量驟然大增。

⑶采用全程保護澆注，若用油作潤滑劑時應控制合適的給油量。⑷選用合適的精煉方式降低鋼中氣體含量。⑸中間罐塞棒的吹 氣量不要過大，控制合適。

⒊ CC坯內部質量

鑄坯的內部質量是指鑄坯是否具有正確的凝固結構、偏析程度、內部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結構是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中所形成的等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內部質量與二冷區的冷卻及支撐系統是密切相關的。

3.1中心偏析

鋼液在凝固過程中，由于溶質元素在固液相中的再分配形成了鑄坯化學成分的不均勻性，中心部位ω（C）、ω（P）、ω（S）含量明顯高于其他部位，這就是中心偏析，中心偏析往往與中心疏松和縮孔相伴存在的，從而惡化了鋼的力學性能，降低了鋼的韌性和耐蝕性，嚴重的影響產品質量。

中心偏析是由于鑄坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的鋼液流動造成的。鑄坯 7 淺議CC坯質量控制 的柱狀晶比較發達，凝固過程常有“搭橋”發生。方坯的凝固末端液相穴窄尖，“搭橋”后鋼液補縮受阻，形成“小鋼錠”結構。因而周期性，間斷地出現了縮孔與偏析。板坯的凝固末端液相穴寬平，盡管有柱狀晶“搭橋”，鋼液仍能進行補充；當板坯發生鼓肚變形時，也會引起液相穴內富集溶質元素的鋼液流動，從而形成中心偏析。為減小鑄坯的中心偏析，可采取以下措施：

⑴降低鋼中易偏析元素ω（P）、ω（S）的含量。應采用鐵水預處理工藝，或盛鋼桶脫硫，將ω（S）量降到0.01%以下。

⑵控制低過熱度的澆注，減小柱狀晶帶的寬度，從而達到控制鑄坯的凝固結構。⑶采用電磁攪拌技術，消除柱狀晶“搭橋”，增大中心等軸晶區寬度，達到減輕或消除中心偏析，改善鑄坯質量。

⑷防止鑄坯發生鼓肚變形，為此二冷區夾輥要嚴格對弧；寬板坯的夾輥最好采用多節輥，避免夾輥變形。

⑸在鑄坯的凝固末端采用輕壓下技術，來補償鑄坯最后凝固的收縮，從而抑制殘余鋼水的流動，減輕或消除中心偏析。

在鑄坯的凝固末端設置強制冷卻區?？梢苑乐构亩?，增加中心等軸晶區，中心偏 ⑹析大為減輕，效果不亞于輕壓下技術。強制冷卻區長度與供水量可根據澆注需要進行調節。

3.2中心疏松

在鑄坯的斷面上分布有細微的孔隙，這些孔隙稱為疏松。分散分布于整個斷面的孔隙稱為一般疏松，在樹枝晶間的小孔隙稱為枝晶疏松；鑄坯中心線部位的疏松即中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在軋制過程中均能焊合；惟有中心疏松伴有明顯的偏析，軋制后，完全不能焊合。如不銹鋼其斷面壓縮比雖達1:16，仍然不能消除中心疏松缺陷；若中心疏松和中心偏析嚴重時，還會導致中心線裂紋；在方坯上還會產生中心星狀裂紋。中心疏松還影響著鑄坯的致密度。

根據鋼種的需要控制合適的過熱度和拉坯速度；二冷區采用弱冷卻制度和電磁攪拌技術，可以促進柱狀晶向等軸晶轉化，是減少中心疏松和改善鑄坯致密度的有效措施，從而提高鑄坯質量。

3.3內部裂紋

鑄坯從皮下到中心出現的裂紋都是內部裂紋，由于是在凝固過程中產生的裂紋，也叫凝固裂紋。從結晶器下口拉出帶液心的鑄坯，在彎曲、矯直和夾輥的壓力作用下，于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次樹枝晶或等軸晶界裂開，富集溶質元素的母液流入縫隙中，因此這種裂紋往往伴有偏析線，也稱其為“偏析條紋”。在熱加工過程中“偏析條紋”是不能消除的，在最終產品上必然留下條狀缺陷，影響鋼的力學性能，尤其是對橫向性能危害最大。

3.3.1皮下裂紋

一般在距鑄坯表面20mm以內，與表面相垂直的細小裂紋，都稱其為皮下裂紋。裂紋大都靠近角部，也有在菱變后沿斷面對角線走向形成的。主要是由于鑄坯表面層溫度反復變化導致相變，沿兩相組織的交界面擴展而形成的裂紋。

3.3.2矯直裂紋

帶液心的鑄坯進入矯直區，鑄坯的內弧表面受張應力作用，矯直變形率超過了凝固前沿固液界面的臨界允許值，從晶間裂開，形成裂紋。

3.3.3壓下裂紋 淺議CC坯質量控制

壓下裂紋是與拉輥壓下方向相平行的一種中心裂紋。當壓下力過大時，既使鑄坯完全凝固也有可能形成裂紋。

3.3.4中心裂紋

在板坯橫斷面中心線上出現的裂紋，并伴有P、S元素的正偏析，也稱其斷面裂紋。在加熱過程中裂紋表面被氧化，將使板坯報廢。這種缺陷很少出現，一旦出現危害極大。

3.3.5中心星狀裂紋

在方坯斷面中心出現呈放射狀的裂紋為中心星狀裂紋，其形成原因主要是：由于凝固末期液相穴內殘余鋼液凝固收縮，而周圍的固體阻礙其收縮產生拉應力，中心鋼液凝固又放出潛熱而加熱周圍的固體而使其膨脹，在兩者綜合作用下，使中心區受到破壞而導致放射性裂紋。

為減少鑄坯內部裂紋應采取以下措施： ⑴對板坯CC機可采用壓縮澆鑄技術，或者應用多點矯直技術、連續矯直技術均能避免鑄坯內部裂紋發生。

⑵二冷區夾輥輥距要合適，要準確對弧，支撐輥間隙誤差要符合技術要求。⑶二冷區冷卻水分配要適當，保持鑄坯表面溫度均勻。⑷拉輥的壓下量要合適，最好用液壓控制機構。

⒋CC坯形狀缺陷

4.1鼓肚變形

帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼在鋼液靜壓力作用下，發生鼓脹成凸面的現象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯鼓肚變形程度。高碳鋼在澆鑄大、小方坯時，于結晶器下口側面有時也會產生鼓肚變形，同時還可能引起角部附近的皮下晶間裂紋。板坯鼓肚會引起液相穴內富集溶質元素鋼液的流動，從而加重鑄坯的中心偏析；也有可能形成內部裂紋，給鑄坯質量帶來危害。

鼓肚量的大小與鋼液靜壓力、夾輥間距、冷卻強度等因素有密切關系。鑄坯液相穴高度越高，鋼液的靜壓力越大。例如澆鑄200mm厚的板坯，拉坯速度在1.2m/min，立式CC機最終凝固鋼水靜壓力是弧形CC機的1.5倍。鼓肚量隨輥間距的4次方而增加，43隨坯殼厚度的3次方而減小，即鼓肚量∝（輥間距）/（坯殼厚度）。為減少鼓肚應采取以下措施：

⑴降低CC機的高度，也就是降低了液相穴高度，減小了鋼液對坯殼的靜壓力； ⑵二冷區夾輥采用小輥距密排列；鑄機從上到下輥距應由密到疏布置； ⑶支撐輥要嚴格對中；

⑷加大二冷區冷卻強度，以增加坯殼厚度和坯殼的高溫強度； ⑸防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節輥。

4.2菱形變形

菱形變形也叫脫方。是大、小方坯特有的缺陷。菱形變形是指鑄坯的一對角小于90°另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。用兩對角線長度之差與對角線平均長度之比的百分數來對角線平均長度衡量菱形變形程度。倘若脫方量小于3%時，方坯的鈍角處導出的熱量少，角部溫度高，坯殼較薄，在拉力的作用下會引起角部裂紋；如果脫方量大于6%時，鑄坯在加熱爐內推鋼會發生堆鋼現象，或者軋制時咬入孔型困 9 淺議CC坯質量控制

難，易產生折疊缺陷。因此鑄坯的脫方量控制在3%以下。

從結晶器到二冷區，鑄坯的菱變還會定期輪換方向，即在一定周期內由原來的鈍角轉換成銳角。鑄坯發生菱形變形主要是由于結晶器四壁冷卻不均勻，因而形成的坯殼厚度不均勻，引起收縮的不均勻，這一系列的不均勻導致了鑄坯的菱形變形。在結晶器內由于四壁的限制鑄坯仍然能保持方形；可一旦出了結晶器，如果二次冷卻仍然不夠均勻，支撐又不充分，那么鑄坯的菱變會進一步地發展，更為嚴重；既便是二冷能夠均勻冷卻，由于坯殼厚度的不均勻造成的溫度不一致，坯殼的收縮仍然是不均勻的。菱形變形也會有發展。

引起結晶器冷卻不均勻的因素較多，如冷卻水質的好壞、流速的大小、進出水溫度差、結晶器的幾何形狀和錐度等都影響結晶器冷卻的均勻性。在實際生產中要注意以下幾個問題：

⑴選用合適錐度的結晶器，并應根據鋼種、拉坯速度等參數的不同而有所區別。對高碳鋼用結晶器錐度可大些，低碳鋼則可小些；對小方坯結晶器錐度在 為0.4%~0.6%宜。倘若采用多級結晶器最為理想。

⑵結晶器最好用軟水冷卻；如果水質好，結晶器水縫冷卻水流速在5~6m/s，可以抑制間歇沸騰，而且出水溫度還可以高一些，進出水溫度差以不大于12°C為宜；倘若冷卻水質差，水速大于10Mm/s才能抑制間歇沸騰，但出水溫度不能高。

⑶結晶器以下的600mm距離要嚴格對??；并確保二冷區的均勻冷卻

⑷控制好鋼液成分。試驗指出，ω(C)=0.08%~0.12%，菱變2%~3%時，隨鋼中ω(C)的增加菱變趨于緩和，并且ω(Mn)/ ω(S)＞30時有利于減少菱變。

4.3圓鑄坯變形

圓坯變形成橢圓形或不規則多邊形。圓坯直徑越大，變成橢圓的傾向越嚴重。形成橢圓變形的原因有：

⑴圓形結晶器內腔變形； ⑵二冷區冷卻不均勻； ⑶CC機下部對弧不準；

⑷拉矯輥的夾緊力調整不當，過分壓下。淺議CC坯質量控制

參考文獻

《現代CC新工藝、新技術與鑄坯質量控制》當代中國音像出版社 田燕翔主編 《連續鑄鋼原理與工藝》 冶金工業出版社 蔡開科 程富士主編 《連續鑄鋼實訓》 冶金工業出版社 馮捷 賈艷主編

第三篇：連鑄連軋及人工智能技術課程總結報告

連鑄連軋及人工智能技術課程總結報告

本課程主要講述了連鑄坯的熱送熱裝技術、CSP連鑄連軋工藝與傳統工藝的區別與優勢，薄板坯連鑄連軋、CSP產品特征，還有熱軋板帶無頭軋制、半無頭軋制技術的設備、優點、應用現狀和發展趨勢；之后講述了什么是人工智能技術，人工智能技術包括的具體內容，以及在連鑄連軋工藝中的應用現狀及前景。通過本課程的學習深入了解了CSP工藝過程及人工智能技術，以及人工智能技術在連鑄連軋中的應用潛能。下面從學習的先后順序進行本課程的分析、歸納和總結。

其一，從CSP工藝與傳統工藝的比較可以看出，CSP工藝的流程短且緊湊通暢、設備相對簡單、占地面積少、設備成本低、生產效率高、生產比較穩定，而最大的不同在于熱歷史：在CSP工藝中，板坯經歷了由γ→α轉變的單向變化過程，而傳統板坯的熱歷史為γ（1）→α，α→γ（2），γ（2）→α過程，熱歷史、變形條件與過程的不同決定其再結晶、相變以及第二相粒子析出過程、狀態和條件的不同，從而使板坯的組織性能不同。在CSP生產線中，精軋機組與均熱爐緊密銜接，具有大壓下和高剛度軋制等特點，采用軋制潤滑技術和先進的板形厚度控制技術；直通式輥底隧道爐可保證坯料頭尾無溫降差；層流快速冷卻可保證薄板在長度及寬度方向上溫度均一，有利于相變細化和組織強化。CSP工藝具有超薄規格板坯軋制的能力，經輥底爐均熱和升溫的薄板坯溫度可達1100-1150℃，板坯厚度達到1.4mm。CSP工藝還具有鐵素體型鋼種的軋制能力，像低碳鋼、微碳鋼、超低碳鋼和無間隙原子鋼等，該技術的關鍵在于粗軋與精軋之間要有強力冷卻系統。

其二，介紹了半無頭軋制的工藝特點及連鑄連軋低碳鋼的組織與力學性能。半無頭軋制應用于第二代薄板坯連鑄連軋生產線中，其特點是可消除穿帶、甩尾過程中因頭尾無張力而導致的頭尾厚度、凸度和板形不良等缺陷；提高軋輥壽命；避免薄規格板坯的“漂浮”等。其關鍵技術有采用動態CVC軋機、動態PC軋機、等；采用動態變規格軋制技術；均勻軋輥磨損專用設備和技術；在卷取機前設置高速滾筒式飛剪；靠近末架精軋機近距離設置輪盤式卷取機；優化鑄坯長度和拉坯速度；采用工藝潤滑等。采用CSP工藝生產的低碳鋼強度高、塑性好，成品板材晶粒細小均勻，氧化物、硫化物夾雜尺寸細小。

其三，講解了熱軋板帶無頭軋制、半無頭軋制技術的現狀和發展趨勢，主要闡述了無頭軋制技術的發展，熱帶無頭軋制技術、無頭軋制的中間坯連接技術（主要講述了感應加熱連接技術與北科大康永林教授自主研發的模壓齒成形連接法）、板厚、板形和品質控制技術、無頭軋制技術的應用、CSP生產薄規格半無頭軋制技術等。

其四，講授了人工智能技術的概念、產生與發展、涵蓋的基本內容及研究途徑，重點講述了人工智能技術在軋制中的應用。人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。軋制中的人工智能技術與傳統方法的不同在于它避開了過去那種對軋制過程深層規律的無止境的探求，轉而模擬人腦來處理那些實實在在發生了的事情，它不是從基本原理出發，而是以事實和數據作依據，來實現對過程的優化控制。目前人工智能中的專家系統是應用最活躍、最有成效的一個研究領域。它是一種具有特定領域內大量知識和經驗的程序系統，它應用人工智能技術、模擬人類專家求解問題的思維過程求解領域內的各種問題。例如，工字鋼孔型設計專家系統、熱軋鋼材組織和性能預測及控制專家系統、帶鋼厚度偏差診斷與監控專家系統等；還有神經網絡、模糊理論及協同智能系統在軋制中的應用也日益受到人們的關注。其中神經網絡是一個具有高度的超大規模連續時間動力學系統，在處理非線性結構性問題方面顯示了突出優點。

通過本課程的學習讓我對CSP工藝及人工智能技術在連鑄連軋過程中的應用有了比較全面且深刻的認識。雖然我的研究領域是鑄造工藝，但科學都是相通的，相信在這門課所展現給我的一些現代科學與傳統工業的完美結合會對我以后的研究大有啟發。

第四篇：連鑄連軋課程論文1

概述薄板坯連軋連軋技術在高強度鋼產品方面的應用

摘要：近幾年，薄板坯連鑄連軋生產線在我國得到了迅速的發展，如何利用該技術來生產新的高強度鋼，來滿足社會日益發展的需要成為目前研究的重點。本文簡要介紹一下薄板坯連鑄連軋技術的優勢和常見微合金元素在薄板坯連鑄連軋技術中的應用；綜述了近年我國在利用薄板坯連鑄連軋工藝進行低成本高強度微合金化鋼的研發方面的進展，指出該技術今后的發展方向。關鍵詞：薄板坯連鑄連軋；高強度鋼；優勢；微合金；應用

薄板坯連鑄連軋是近十幾年來世界鋼鐵工業取得的重要技術進步，目前在全球范圍已得到廣泛推廣應用。然而，隨著TSCR流程產能的不斷擴大，國內外市場需求的變化以及與常規連鑄連軋流程板帶產品的競爭，對TSCR流程的板帶產品研發提出了新的挑戰，這就是如何根據新流程的特點不斷研究開發出低成本、高性能的熱軋板帶產品。

又由于微合金化技術是提高鋼材綜合性能的有效的技術措施，于是國內外在這方面做了大量研究，通過對鋼中微合金化元素的固溶、析出、相變組織形成以及板帶力學性能關系的研究，逐步形成了TSCR流程微合金化技術，開發出了一批具有較低成本的高性能、高強度微合金化板帶新產品。薄板坯連鑄連軋技術的優勢

薄板坯連鑄連軋的工藝過程與常規厚板坯連鑄連軋工藝的最大不同在于熱歷史不同。在薄板坯連鑄連軋工藝過程中，從鋼水冶煉、澆鑄到熱連軋板卷成品約為2h，板坯經歷了由高溫到低溫、由γ→α單向變化過程，而常規連鑄連軋工藝中板坯的熱歷史為γ（1）→α,α→γ（2）,γ（3）→α的3次反復相變過程。由于薄板坯和厚板坯連鑄連軋的熱歷史及變形條件與過程不同，決定其再結晶、相變以及第二相粒子析出過程和條件不同，從而對成品板材的組織性能具有不同的影響[ 1]。

拿漣鋼在CS P線上開發的一種低合金高碳高強鋼65Mn來說，所生產的65Mn的碳含量為 0.65％，屈服強度為490MPa，抗拉強度為870MPa，延伸率為18％。所生產的65Mn強度比傳統工藝生 產的65Mn強度提高了約40％—30％。金相檢驗其組織為鐵素體和珠光體，在薄板試樣中發現了納米級珠光體。與傳統生產工藝比較，CSP生產的高碳鋼晶粒更細小。其細小的沉淀析出強化物也能 在試樣中發現[ 2]。

正是由于薄板坯連鑄連軋技術具有傳統工藝所沒有的巨大優勢，使開發新的鋼種出來產生了可能。例如，國內外還未見其關于生產TRIP鋼的報道，如何利用現有的薄板坯連鑄連軋生產線開發TRI P鋼種并使之批量化生產，對鋼鐵企業、汽車工業及其相關行業的發展具有深遠的意義。于浩等人在實驗室條件下模擬薄板坯連鑄連軋工藝試制了600MPa級C—Si—Mn系TRIP鋼，其力學性能檢測及組織分析結果表明，用此工藝生產600MPa級C—Si—Mn系TRI P鋼是可行的[ 3]。

由此可見，薄板坯連鑄連軋技術在開發新鋼種方面具有巨大的潛力。常見微合金元素在薄板坯連鑄連軋技術中的應用

（1）V元素

V微合金化技術是最早應用于薄板坯連鑄連軋流程的微合金化技術。V在奧氏體中固溶度大、析出溫度低、對粗晶奧氏體再結晶的抑制作用小的特點，與薄板坯連鑄連軋流程加熱溫度低、加熱時間短、鑄造粗晶組織直軋的特點相適應，特別是氮含量高的電爐一薄板坯連鑄連軋流程更有利于發揮釩的作用；已開發出屈服強度275～550 MPa級各種用途的低合金高強度鋼；例如馬鋼和安徽工業大學開發的X60管線鋼[ 4]。同時還發現了釩及其碳氮化物在薄板坯連鑄連軋流程上對組織超細化的作用，由此開發出了超細晶高成形性結構鋼。例如珠鋼與鋼鐵研究總院在電爐一薄板坯連鑄連軋流程上采用V—N微合金化技術獲得鐵素體晶粒尺寸3～4μm，屈服強度可達到550 MPa級高成形性結構鋼[ 5]。

（2）Nb元素 Nb微合金化技術在傳統流程中已得到廣泛應用，人們對其在薄板坯連鑄連軋流程上的應用也寄予了厚望?；诖罅康脑囼炑芯拷Y果和工業化生產經驗，人們已認識到鈮微合金化技術應用于薄板坯連鑄連軋流程所面臨的混晶和無效Nb的問題，并已找到解決問題的辦法。目前，Nb微合金化技術已較廣泛地應用于薄板坯連鑄連軋流程，采用薄板坯連鑄連軋Nb微合金化技術已開發出系列低合金高強度鋼，包括QSt E34O～46OTM的高強度汽車結構鋼、X52～X70的管線鋼以及石油套管用鋼J55、馬鋼開發了低合金高強度鋼Q460D、邯鋼開發了汽車大梁板H510等。

（3）Ti元素

由于Ti微合金鋼強度波動大、性能不穩定的問題，Ti微合金化技術在傳統流程上沒有得到廣泛應用，受此影響基于薄板坯連鑄連軋流程的Ti微合金化技術的研究一直無人問津。最近，珠鋼與北京科技大學合作，以Ti為微合金化元素，在普通集裝箱板SPA—H的基礎上，開發出組織和性能良好的屈服45O～700MPa級高強耐候鋼系列產品[ 6]。

（4）B元素

隨著薄板坯連鑄連軋技術 的廣泛應用，人們逐步認識到薄板坯連鑄連軋流程生產的熱軋板卷組織細化、強度偏高，不適于用做冷軋原料的特點，受在傳統流程上向低碳鋁鎮靜鋼加入微量B能夠實現晶粒粗化的經驗的啟發，開始研究薄板坯連鑄連軋B微合金化技術。目前，人們已對B粗化鐵素體晶粒、降低強度的機理有了清楚的認識，并普遍用B微合金化的方法解決薄板坯連鑄連軋冷軋原料強度偏高的問題，已批量生產出冷軋原料用鋼SPHC、SPHD和SPHE。

同時，為完善薄板坯連鑄連軋微合金化技術，我們需重點從以下幾個方面著手：①深入研究上面四種常見元素在連鑄連軋技術中對鋼組織和性能的影響；②加強基于薄板坯連鑄連軋流程的復合微合金化技術的研究，特別是薄板坯連鑄連軋流程各種微合金元素的耦合作用，豐富和拓展薄板坯連鑄連軋微合金化技術；③充分發揮薄板坯連鑄連軋微合金化技術的特點，開發低成本地生產各類高性能的低合金高強度鋼的生產技術，進而建立低成本高性能鋼的技術體系。利用薄板坯連鑄連軋技術開發的高強度鋼種

（1）高強、超高強耐候鋼

高強耐候鋼主要用于車輛、橋梁和集裝箱等的制造，屬于高附加值的鋼材。因同時要求高強度、高耐蝕性以及良好成形性和焊接性能，故對其冶金工藝控制要求很高。國內已有多家TSCR企業研制開發出高強及超高強耐候鋼板帶系列產品，其屈服強度在450～700MPa 級，不僅相對成本較低，而且具有良好的綜合性能。就拿廣州珠鋼同北京科技大學合作開發的鋼來說吧，在SPA—H普通耐候鋼成分的基礎上，添加成本最低的微合金元素Ti，通過合理調整化學成分、優化熱連軋及控冷工藝，控制組織細化和析出強化，從而生產出性能良好的Ti微合金化高強及超高強耐候鋼系列產品，屈服強度在450～700MPa級[ 6]。其冶金成分特是不添加價高的Nb，V，Mo等合金元素，采用添加微量的合金元素Ti(Ti含量質量分數為0.04％ ～0.13％)通過優化控制熱連軋及冷卻卷取工藝參數，使鋼中形成大量彌散分布的納米析出粒子，從而形成強烈的析出強化效果，使鋼的強度達到高強和超高強。

（2）低碳貝氏體超高強鋼

利用TSCR線采用微合金化技術可以生產屈服強度600 MPa和700 MPa級低碳貝氏體超高強鋼，這類超高強鋼主要用于制造高空作業車、起重機吊臂等工程機械，以達到減輕結構重量的作用。表1為在本鋼的TSCR線上研究開發出的600 MPa和700 MPa級低碳貝氏體超高強鋼的力學性能[ 7]。

表1 本鋼TSCR線上生產的600 MPa和700 MPa級低碳貝氏體超高強鋼的力學性能。

由表1可見，低碳貝氏體超高強鋼的屈服強度在655～845MPa，抗拉強度在720～870MPa，伸長率在15.5％～22％，鋼板具有良好的塑性和強韌性。鋼的微觀組織由均勻細小的B+F構成，B組織約占50％(體積分數)。

（3）高強汽車結構用鋼

近年，在我國的一些TSCR線上研究開發出Nb，V，Ti單一微合金化或復合微合金化技術，生產汽車大梁板或輪輞、輪輻用熱軋高強汽車用鋼。其中，生產汽車大梁板多采用低碳(c≤0.20％)+Nb微合金化技術生產。表2為邯鋼、珠鋼及馬鋼CSP線，本鋼FTSR線和濟鋼ASP線開發生產的510 L汽車大梁板的冶金成分范圍[ 8-13]，表3為板材的力學性能。

表2 TSCR線開發生產微合金化5IOL鋼的成分范圍(w/％)

表3 TSCR線開發生產微合金化5IOL鋼的力學性能

從表2冶金成分看，前三個企業的510L均采用Nb微合金化，Nb含量≤0.045％，而后兩者(馬鋼和珠鋼)采用更經濟、成本更低的微量Ti處理(Ti≤0.03％)。從表3力學性能來看，鋼板的抗拉強度在520～605MPa，均達到或明顯超過51OL的強度要求，并且均具有較高的強韌性、良好的塑性和成形性能[ 8-13]。

在珠鋼CSP線上，采用V微合金化開發出屈服強度550 MPa級高強汽車板。表4為 V微合金化汽車用鋼的主要化學成分，表5為其力學性能?；瘜W成分設計采用低碳(C=0.05％)添加微合金元素V(0.12％)[ 14]，鋼板組織為超細晶組織，晶粒尺寸3—4 μm。隨板厚不同，屈服強度范圍在590～625 MPa，并具有良好的成形性能。該熱軋汽車板主要用于制造物流貨運用半掛車車體結構件。

表4 V微合金化汽車用鋼的主要化學成分

表5 V微合金化鋼的主要力學性能和組織

包鋼CSP線采用低成本的成分設計，C≤0.07％，Si≤0.40％，Mn≤1.6％，P≤0.015％，S≤0.00 5％通過熱軋工藝控制開發出DP540MPa級熱軋雙相鋼。其屈服強度為355～460MPa，抗拉強度540～645MPa，延伸率28.0％～38.5％，該雙相鋼主要用于制造轎車及卡車車輪、汽車橫梁和縱梁等[ 15]。

（4）冷沖壓用鋼

目前我國已建成14條TSCR線，絕大多數建有冷軋和退火線，并在轉爐后建有RH處理爐，用以生產汽車和家電用冷軋深沖板。開發生產超深沖IF(無間隙原子)鋼多采用Ti或Ti+Nb微合金化成分設計，有的企業在生產DQ級沖壓板時為了降低熱軋板的強度，采用加 B微合金化處理。

馬鋼CSP線和本鋼FTSR線的IF鋼化學成分和成形性能[ 7,16]見表6和7。均采用Ti微合金化處理，冷軋退火或熱鍍鋅后的板材具有良好的成形性能，可用于汽車內板成形件。

表6 馬鋼CSP線和本鋼FTSR線的IF鋼化學成分

表7 馬鋼CSP線和本鋼FTSR線的IF鋼成形性能

（5）高性能管線鋼

管線鋼、石油套管用鋼是薄板坯連鑄連軋微合金化產品開發生產的另一重要方向。根據TSCR線的工藝特征，國內外已研究開發出X46，X52，X60，X65，X70，X80等多種級別的石油天然氣用管線鋼以及J55石油套管用鋼。

例如本鋼和唐鋼的FTSR線以及包鋼的CSP線開發生產的X65管線鋼[ 17-19]，成分設計均采用微量Nb+V+Ti復合微合金化方式，鋼板的力學性能均超過X65級別標準，并具有良好的強韌性。鋼板的典型顯微組織為鐵素體+珠光體+針狀鐵素體。

近年，在鞍鋼和濟鋼的中薄板坯連鑄連軋線ASP上也相繼開發出高級別管線鋼X70和X80。在成分設計上，鞍鋼2150ASP線開發生產的X70采用C—Mn—Mo—Nb系(其中C=0.03％～0.06％，Nb=0.06％～0.08％，Mn≤1.70％)；X80采用C—Mn—Mo—Cr—Nb系(其中C=0.02％～0.05％，Nb=0.07％～0.11％，Mn≤1.90％)，適當添加Cu，Ni等元素，工藝上采用潔凈鋼冶煉、連鑄技術、熱裝軋制技術和熱機械軋制技術，保證板材具有良好的強韌性匹配和良好的抗HIC性能。X70鋼的組織特征為針狀鐵素體，X80鋼的組織特征為在針狀鐵素體中分布大量細小的M／A島組織[ 20]。濟 4 鋼1700ASP線開發生產X70管線鋼的合金成分設計采用Nb+Ti，Nb+V+Ti和 Nb+V+Ti+Mo3種微合金化方案，由此得到的組織分別為鐵素體+珠光體(晶粒尺寸4～10μm)、細小的鐵素體+珠光體(晶粒尺寸6～8μm)、鐵素體+貧珠光體+針狀鐵素體(晶粒尺寸5～8μ m)。鋼板的強度和韌性值隨復合微合金化種類的增加而提高，屈強比和塑性值相差不大[ 21]。結語

目前，薄板坯連鑄連軋微合金化技術體系的框架已形成、各類微合金鋼的產品結構已基本建立隨著薄板坯連鑄連軋技術更廣泛地推廣應用，基于薄板坯連鑄連軋流程的各類微合金化技術的基礎研究將進一步深化、系統化、將會發現更多的不同于傳統流程的特殊規律，各類微合金化鋼的生產技術將進一步完善、產品范圍將進一步拓展、產品性能將進一步提高，薄板坯連鑄連軋微合金化技術的發展將進一步豐富和發展微合金化技術、增強薄板坯連鑄連軋技術的競爭力，為鋼鐵工業產品結構調整和技術進步作出更大的貢獻。

參考文獻

[1] Kang Yonglin(康永林)，Fu Jie(傅杰)，Liu Delu(柳得櫓)eta1.Control on Microstructure and Properties of Steel Products of Thin Slab Castting and Rolling.(薄板坯連鑄連軋鋼的組織性能控制)[M]．Bei jing：Metallurgical Industry Press，2006.[2] 張亮洲.薄板坯連鑄連軋生產65Mn高碳高強鋼的實踐[J].金屬材料與冶金工程，2009,37（4）：15-20.[3] 于浩，康永林.薄板坯連鑄連軋工藝試制600MPa級C—Si—Mn系TRIP鋼的研究[J].工業技術，2005,5（9）：594-596.[4] 蘇世懷，何宜柱，胡學文，等.鋼鐵，2006，41(9)：73.(SU Shhuai，HE Yi-zhu，HU Xue-wen，eta1.Iron and Steel，2006，41(9)：73.)[5] 潘濤，楊才福，毛新平，等．鋼鐵釩鈦，2007，28(2)：21.(PAN Tao.YANG Cai—f u，MA0 Xin —ping，eta1.Iron Steel Vanadium Titanium，2007，28(2)：21.)

[6] 毛新平，林振源，謝利群，等.薄板坯連鑄連軋流程Ti微合金化高強鋼開發與應用[J].技術與研究，2007，3：99-102.[7] Benxi Steel(本鋼公司)．本鋼薄板坯連鑄連軋生產線品種開發[C]．Proceedings of 5thTSCR

technology interchange and deveopment symposium(薄板坯連鑄連軋技術交流與開發協會第五次技術交流會文集).Chengdu：Metallurgical Industry Press，2007：416-444．

[8] Wang Wenlu(王文錄),Lv Jianquan(呂建權)，Zhou Yingchao(周英超)，eta1．汽車大梁510L的開發與研究[C]．2009，International Symposium on Thin Slab Casting and Rolling(2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集)．Nanjing：Chinese Academy of Engineering，2009：412-415.[9] Wu Gang(吳剛)，Liang Xuedong(梁雪冬)，Zhang Yongfu(張永富).本鋼FTSR熱軋BG51OL鋼板組織與性能的研究[C]．Proceedings of 4th TSCR Technology Interchange and Deve1opment Sy mposium(薄板坯連鑄連軋技術交流與開發協會第四次技術交流會文集)．Ma’anshan：Chinee Academy

of Engineering，2006：467-472.[10] Luan Caixia(欒彩霞)．濟鋼ASP生產強韌性510L的開發[C]．Proceedings of 5th TSCR technology interchange and deve1opment symposium(薄板坯連鑄連軋技術交流與開發協會第五次技術交流會文集)．Hunan：Chinese Academy of Engineering，2007：517-519． [11] Rao Tianrong(饒添榮)，Zhu Tao(朱濤)，Shi Huaiyan(史懷言)，eta1．馬鋼CSP線5lOMPa汽車大梁板的開發[C]．Proceedings of 4th TSCR technology interchange and development symposium(薄板坯連鑄連軋技術交流與開發協會第四次技術交流會文集)．Ma’anshan：Chinese Academy of Engineering，2006：85-88.[12] Kang Yonglin(康永林)，Fu Jie(傅杰)，Mao Xinping(毛新平)．薄板坯連鑄連軋鋼的組織性能 5 綜合控制理論及應用[J]．Iron＆Steel(鋼鐵)，2005，40：41-45．

[13] Zhao Zhengzhi(趙征志)．Toughening Mechanism and Control for CSP Hot—Rolled low—Carbon High—Strength Automotive Sheet(CSP熱軋低碳高強度汽車板的強韌化機理及控制)[D]，Beijing：University of Science and Technology，2006．

[14] Mao Xinping，Huo Xiangdong，Liu Qing you，eta1．Research and Application of Microalloying

Technology Based on Thin Slab Casting and Direct Rolling Process[J].Iron＆Steel Supplement(1)，2006，41：109-118． [15] Dong Ruifeng，Li Degang，Sun Ligang，eta1．Production and Application of Common Type C-Mn Hot Rolled Dual-Phase Steal in CSP Line[J].J of Iron and Steel Research International，2009，16，396-399． [16] Zhu Tao(朱濤)，Yang Xingliang(楊興亮)．CSP線超低碳無間隙原子(ULC—IF)鋼的研發 [C]．Proceedings of 4th TSCR Technology Interchange and Development Symposium(薄板坯連鑄連軋技術交流與開發協會第四次技術交流會文集).Ma’anshan：Chinese Academy of Engineering，2006：18-23．

[17] 文小明，王旭生.本鋼薄板坯連鑄連軋的產品研發和生產實踐[C].2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集.Najing：Chinese Academy of Engineering．2009：53-57.[18] 馮運莉，萬德成，丁潤江，等.唐鋼熱軋X65管線鋼的組織及性能[C].2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集.Najing：Chinese Academy of Engineering．2009：377-381.[19] 李德剛，劉德勤，董瑞峰，等.CSP生產線開發礦漿輸送用X65管線鋼生產試驗[C].2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集.Najing：Chinese Academy of Engineering．2009：381-386.[20] 黃國建，沙慶云，何毅，等.ASP生產厚規格高級別管線鋼熱軋卷板開發[C].2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集.Najing：Chinese Academy of Engineering．2009：362-367.[21] 陳慶軍，項本朝，王金華，等.濟鋼ASP生產線厚規格X70工藝實踐[C].2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集.Najing：Chinese Academy of Engineering．2009：397-399.6

第五篇：連鑄連軋課程論文6

連鑄連軋技術

題目： 薄板坯連鑄連軋技術及高強度微合金鋼

產品開發

學

院: 專

業: 學

號: 學生姓名: 指導教師: 日

期:

摘 要

薄板坯連鑄連軋工藝的生產流程有別于傳統工藝流程。由于連鑄薄板坯沒有經過α-γ和γ-α 和這兩個相變過程，因而導致軋前奧氏體晶粒粗大，不利于產品的組織細化和性能提高。另外，因軋前奧氏體中微合金元素的溶解量相對較高，故而軋后的沉淀強化效果較強。通過優化道次變形量、軋制速度、軋制溫度、冷卻速率和卷取溫度等工藝參數可得到綜合性能優良的微合金高強度的帶鋼產品。

關鍵詞：薄板坯；連鑄連軋；微合金化；高強度鋼；工藝參數

1．引言

薄板坯連鑄連軋生產寬帶鋼是80年代末開發成功的一項短流程工藝。該工藝能縮短生產周期、節約能源、提高鋼材收得率和生產率、降低基建和生產費用、減少占地面積和操作人員；因而受到冶金界的青睞。但近年來的實踐和研究結果表明，用薄板坯連鑄連軋技術產的微合金高強度鋼仍存在一些影響產品質量的問題，如：原始組織細化不足，晶粒尺寸分布不均勻以及存在中心偏析和帶狀組織等。

本文歸納了薄板坯連鑄連軋的典型工藝（CSP）—（Compact Strip Production）工藝的特點，分析了存在的問題，探討了對其進行技術改進和提高微合金高強度鋼產品質量的途徑。

2薄板坯連鑄連軋工藝技術

世界上第一條薄板坯連鑄連軋生產線即采用了CSP技術，它于1989 年由美國紐柯公司的克拉福茲維爾廠建成并投入使用。該工藝設備包括漏斗型結晶器、立彎式連鑄機、輥底式隧道均熱爐及5-6機架連軋機。鋼水經連鑄機鑄成50-70mm厚的薄板坯，進入均熱爐勻熱，再經高壓水除鱗后進入熱連軋機組軋制，然后冷卻后成卷，從鋼水澆鑄到成品離線僅需1.5小時。如圖1。

圖1 薄板坯連鑄連軋設備圖

薄板坯連鑄連軋工藝以生產低碳鋼為主，其工藝過程與傳統連鑄-熱軋工藝相比，冶金差異顯著，因而得到的組織有所不同。因薄板坯厚度減薄，它在結晶器內的冷卻速率遠遠大于傳統的板坯，其二次、三次枝晶更短，某些試驗已經證明，枝晶間距已由230mm厚板坯的90-230μm 減小到50mm厚板坯的50-120μm。

2.1 CSP工藝技術(Compact Strip Production)CSP工藝也稱緊湊式熱帶生產工藝。CSP生產工藝流程一般為：電爐或轉爐煉

鋼→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機→剪切機→輥底式隧道加熱爐→粗軋機(或沒有)→均熱爐(或沒有)→事故剪→高壓水除鱗機→小立輥軋機(或沒有)→精軋機→輸出輥道和層流冷卻→卷取機。

2．2 ISP工藝技術(Inline Strip Production)ISP工藝也稱在線熱帶鋼生產工藝。ISP生產線的工藝流程一般為：電爐或轉爐煉鋼→鋼包精煉→連鑄機→大壓下量初軋機→剪切機→感應加熱爐→克日莫那爐→熱卷箱→高壓水除鱗機→精軋機→輸出輥道和層流冷卻→卷取機。

2.3 FTSR工藝技術(Flexible Thin Slab Rolling)FTSR工藝(Flexible Thin Slab Rolling)被稱之為生產高質量產品的靈活性薄板坯軋制工藝。FTSR工藝流程一般為：電爐或轉爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→旋轉式除鱗機→剪切機→輥底式隧道式加熱爐→二次除鱗機→立輥軋機→粗軋機→保溫輥道→三次除鱗裝置→精軋機→輸出輥道和帶鋼冷卻段→卷取機。

2.4 CONROLL工藝技術

CONROLL工藝是奧鋼聯工程技術公司開發的用于生產不同鋼種的連鑄連軋生產工藝。CONROLL工藝流程為：常規連鑄機→板坯熱裝(或直接)進步進梁式加熱爐→帶立輥可逆粗軋機→精軋機架→輸出輥道和層流冷→卷取機。

2.5 QSP工藝技術

QSP技術是日本住友金屬開發出的生產中厚板坯的技術，開發的目的在于提高鑄機生產能力的同時生產高質量的冷軋薄板。QSP工藝生產流程一般為：電爐或轉爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯連鑄機→剪切機→輥底式隧道加熱爐→立輥軋邊機→粗軋機→高壓水除鱗機→精軋機→卷取機。

2.6 TSP工藝技術(Tippins-Samsung Process)傾翻帶鋼新技術，簡稱TSP。TSP工藝流程一般為：電弧爐(AC或DC）或轉爐煉鋼→鋼包精煉→薄板坯連鑄機→步進式加熱爐→高壓水除鱗機→立輥軋邊機→單機架斯特克爾軋機→層流冷卻→卷取機。

2.7 CPR工藝技術(Casting Pressing Rolling)

CPR工藝即鑄壓軋工藝，用于生產厚度小于25mm的合金鋼和普碳鋼熱軋帶材。它利用澆鑄后的大壓下(60%的極限壓下量)，僅使用一組軋機，最終可生產厚度為6.0mm的薄帶卷，也可生產低碳鋼、管線鋼、鐵素體和奧氏體不銹鋼及高硅電工鋼等。該生產線包括一臺連鑄機、一臺感應爐、除鱗機、一臺四輥軋機。工藝流程示意為：電爐或轉爐煉鋼→鋼包精煉爐→薄板坯鑄壓軋→感應加熱爐→旋轉

式高壓水除鱗機→精軋機→層流冷卻→卷取機。

3Ti微合金化高強耐候鋼系列產品開發與應用

高強耐候鋼的開發，主要技術路線是晶粒細化和沉淀強化。微合金化在細化晶粒的同時，還能提供可觀的沉淀強化效果，鋼中常用的微合金元素有Nb、V和Ti。珠鋼根據集裝箱和汽車行業對高強耐候鋼的需求，結合珠鋼電爐薄板坯連鑄連軋流程產品組織和性能的特點，通過Ti微合金化技術，合理調整化學成分、優化熱連軋工藝及冷卻工藝，開發出綜合性能優良、屈服強度450—700 MPa級的高強鋼系列產品。其主要生產工藝流程為：原料一電爐冶煉一鋼包精煉一薄板坯連鑄一均熱一熱連軋一層流冷卻一卷取。

珠鋼高強耐候鋼主要在集裝箱、載重汽車等物流運輸、工程機械制造行業應用。應用結果表明，高強耐候鋼在零部件沖壓、焊接和組裝成形等工序都表現出性能穩定、強度較高，具有良好的加工成形性能，滿足工業制造工藝的要求；同時實現了減輕重量、提高運輸效率、降低運輸成本的目的[4]-[7]。

3.1 CSP廠生產鈮微合金化低合金高強度鋼的工藝

Nb微合金化對熱機械工藝是必不可少的。它能起強烈的奧氏體加工硬化作用，并像Mn那樣可以降低奧氏體向鐵素體轉變的溫度，因此具有強烈的晶粒細化作用。晶粒細化為其它強化機制的應用打下了基礎和提供了關鍵的前提條件。Nb微合金化還有促進貝氏體組織的形成和析出強化作用。

CSP廠生產的Nb微合金HSLA鋼范圍很廣，覆蓋了屈服強度至700MPa的可成形熱軋薄板鋼。強度高至X70的API鋼種可以大規模生產。更高強度的微合金熱軋鋼和耐酸性氣體的管線鋼正在開發當中。薄板坯連鑄和直軋工藝生產的Nb微合金鋼具有均勻的細晶粒微觀組織，有很高水平的強度、塑性和韌性，滿足標準的要求。CSP廠生產的熱軋帶鋼在不同工業領域都有廣泛的應用[8]。

3.2 釩微合金化技術——坯連鑄連軋高強度鋼

20世紀60年代發展起來的V、Ti、Nb微合金化技術，以其顯著的技術經濟優勢，在世界范圍內獲得了廣泛的應用。微合金化技術的發展對鋼鐵工業的進步起到了巨大的推動作用，有入把它稱為20世紀鋼鐵工業領域最突出的物理冶金成就之一。在V、Ti、Nb三種微合金化元素中，般認為V主要是通過沉淀強化來提高鋼的強度。

研究結果表明，為充分發揮V的沉淀強化作用，含釩鋼中增氮是十分必要的。含釩鋼中增氮。通過利用廉價的氮元素，優化了釩的析出，顯著提離沉淀強化效

累，達到節約釩熙用量，降低成本的目的。釩氮鋼中V(CN)在奧氏體中析出，起到晶內鐵素體核心作用，明顯細化鐵素體晶粒。釩在貝氏體中的析出起到明顯強化作用，提高了貝氏體的強度。釩氮徽合金化技術在高強度鋼筋、非調質鋼、薄板坯連鑄連軋高強度帶鋼等產品中獲得廣泛應用。

薄板坯連鑄連軋工藝與傳統熱軋帶鋼工藝存在很大差異。首先，薄板坯連鑄連軋工藝因其近終形和快速凝固的特點，包晶區成分的鋼(C含量0．07％-0．15％范圍)無法采用此工藝生產，而這一成分范圍恰恰是傳統HSLA鋼的典型成分。為了適應工藝條件的要求，薄板坯連鑄連軋技術生產的高強度鋼大多采用低碳含量設計(低于0．07％C)。其次，傳統的高強度熱軋帶鋼主要采用了Nb微合金化技術，通過對含Nb鋼的控軋控冷依靠晶粒細化和沉淀強化來提高鋼的強度。但對薄板坯連鑄連軋工藝。含Nb鋼因鑄坯裂紋問題造成了生產上的困難，這一問題至今仍未能得到很好的解決。另外，國際上薄板坯連鑄連軋生產線主要采用電爐工藝來冶煉。電爐鋼中較高的氮含量(80-100ppm)不僅加劇了含Nb鋼連鑄坯形成橫向裂紋的傾向，而且由于NbCN在奧氏體內的析出，減弱了Nb的細化晶粒效果并降低Nb的強化作用。針對薄板坯連鑄連軋工藝的上述特點，其合金設計的原理必須作出相應的調整。V-N微合金化技術的發展為高強度薄板坯連鑄連軋產品的開發開辟了一條有效的途徑。目前，國際上針對薄板坯連鑄連軋工藝開發的系列HSLA鋼采用V-N微合金化的技術路線。

屈服強度為350-550 MPa級的薄板坯連鑄連軋高強度鋼均采用了低碳(

4工藝參數對組織性能的影響

對低碳微合金鋼來說，薄板坯連鑄連軋最終組織為晶粒細小的鐵素體和少量珠光體組織 其中還分布有合金元素的碳氮化合物沉淀，整個工藝過程的每一個環節都會影響最終材料的組織和性能，下面對各種工藝參數的影響作簡單歸納

4.1板坯加熱溫度

薄板坯在鑄后進入隧道式加熱爐，其目的是使鑄坯達到一定的溫度，并保持溫度均勻一致，為隨后的開坯粗軋作準備，此均熱爐的溫度對板坯中合金元素的均勻分布，減少偏析有一定作用。但板坯加熱溫度的最大影響還是對粗軋段的熱變形，再結晶過程和晶粒長大的作用，以及間接對連軋機組的軋制以前，關于板坯加熱溫過程和組織變化產生的影響度對組織和性能影響的研究，大多是針對再

加熱厚板坯工藝的。其結果說明，過高的板坯加熱溫度特別是超過晶粒粗化溫度很多時，會引起最終鐵素體和珠光體組織的粗化并降低低溫韌性。但對鋼的強度影響不大，至于厚板坯加熱溫度的這種影響是否適用于薄板坯連鑄連軋，還有待進一步探討。

4.2軋制溫度

直接軋制材料出現組織不均勻的原因不僅是由于未經過α-γ和γ-α的相變過程而保持了粗大的奧氏體晶粒而且軋制時奧氏體再結晶行為的變化也是很重要的。在粗軋階段應有足夠高的開軋溫度和大的變形量，使奧氏體晶粒發生再結晶。細化晶粒但是溫度過高也會使再結晶后的晶粒長大，一般認為，盡量在發生再結晶的較低溫度區域開軋能獲得最細的再結晶奧氏體晶粒。

4.3道次規程

傳統板坯生產的熱帶一般是將厚板坯軋制到成品厚度，而薄板坯連鑄連軋的板坯是從50-70mm軋到成品厚度，前者的總壓下率相當于后者的3-5倍，兩者的顯著差異必然會影響產品質量。為了獲得具有良好力學性能的細化鐵素體晶粒必須在γ-α相變之前使奧氏體組織盡可能細化 提高相變前的奧氏體位錯密度 促進鐵素體形核。因此，合理的安排道次規程是非常重要的。

在直接軋制工藝過程中，由于開始時是在較粗大的奧氏體晶?；A上進行熱變形，單位體積內可再結晶形核的奧氏體有效晶界面積較少。此外，合金元素對再結晶的阻礙比冷裝工藝時大，因此，為了得到完全的再結晶細晶組織，需要比冷裝工藝更高的加工溫度和更大的變形量，已有實驗結果證明Nb-Ti微合金鋼熱直接軋制工藝的總變形量不足60%時，因粗大奧氏體晶粒的淬硬性強，會有大量貝氏體產生。

4.4冷卻速度

提高冷卻速率可以有效細化晶粒這是因為，首先，提高冷卻速率會降低奧氏體向鐵素體轉變的溫度，減少珠光體的體積并細化相變鐵素體組織從而改善強韌性。顯著提高低溫沖擊性能，其次，提高冷卻速率促使細小的VCN和NbCN在鐵素體中沉淀，有效地起到沉淀強化的作用。但是，冷卻速率過高時也會因增加游離態氮和形成貝氏體而使韌性一般來說，冷卻速率控制在10-30℃可得降低到最好的強韌性結合.為了避免產生貝氏體和馬氏體，必須嚴格控制冷卻停止溫度 提高冷卻停止溫度 對最終鐵素體晶但會降低屈服強度，提高材料的粒尺寸的影響不大韌性，戈拉庭廠對HLSA80鋼的控制軋制研究結果表明，冷卻停止溫度應高于500℃ 并且板材溫度超過640℃時冷卻速率應為35℃/s，板材溫度低于640℃時，應降低冷卻速率。

5.結語

（1）薄板坯連鑄連軋時，連鑄板坯在凝固后高溫直接入爐并緊跟著進行帶鋼連軋，此時，微合金元素在奧氏體中的溶解量，相對于傳統工藝較高，軋后在鐵素體中以碳氮化合物的形式析出，能充分起到沉淀強化的作用。

（2）直接軋制工藝的連鑄薄板坯沒有經過α-γ和γ-α這兩個相變過程，軋前奧氏體晶粒粗大，但由于鑄坯冷卻速率遠大于傳統的鑄坯，其枝晶較短。（3）盡量在再結晶的較低溫度區域開軋能獲得最佳韌性，終軋溫度一般控制在再結晶停止溫度以下。

（4）由于直接軋制工藝熱變形開始時存在較粗大的奧氏體晶粒，單位體積內可再結晶形核的奧氏體有效晶界面積較少，且合金元素對再結晶的阻礙比冷裝工藝時大，因此需要加大道次壓下量以細化奧氏體晶粒，為了保證再結晶的充分行 連軋機組軋制的前幾個道次可以采用較大壓下量。

（5）合理控制冷卻速率和卷取溫度，以保證材料的最終組織和性能，一般情況下，采用的10-30℃/s冷卻速率可得到最佳的強韌性結合。

參考文獻

[1] B.Mukhopadhyay，S.Roychoudhury．Past, Present and Future of Thin Slab Casting and Rolling．China academic journal electronic publish house [2] 文小明，王旭生等.本鋼薄板坯連鑄連軋的產品研發和生產實踐[J]，2009年薄板坯連鑄連軋國際研討會論文集，2009 [3] 林振源，毛新平，余馳斌，趙剛等.珠鋼Ti微合金化高強耐候鋼系列產品開發與應用[J]，鋼鐵釩鈦，2009：30 [4] 謝利群，毛新平，霍向東等．面對鋼的組織性能的影響[J]．冶金叢刊，2005，155(1)：1-4．)[5] 毛新平，孫新軍，康永林，林振源等．薄板坯連鑄連軋Ti微合金化鋼的物理冶金學特征[J]．金屬學報，2006，42(10)：1091-1095 [6] 毛新平，霍向東，康永林，林振源等．TSCR流程生產鈦微合金化高強耐候鋼中的析出物[J]．北京科技大學學報，2006，28(11)：1023-1028 [7] Fulvio Siciliano 1，Luis A．Leduc Lezama 2，Christian Klinkenberg 3，Karl．Ernst Hensger.Processing of Nb-microalloyed HSLA Steels in CSP Facilities [8]張世祥,劉鳳潮.邯鋼薄板坯連鑄連軋設備[J]邯鋼科技.1999,(1):18-21 連鑄薄板坯的軋制和 緊湊式熱軋帶鋼生產

[9] Flemming G.連鑄薄板坯的軋制和CSP緊湊式熱軋帶鋼生產設備[A],冶金部情報研究總所編.國外連鑄新技術之六[C].北京:冶金部情報研究總所,1991,273-285