1、合金和微量金属元素对钢水的影响介绍1、合金钢水中含有合金,如铜 、铬、镍、钼以及钒铌等,不会影响浇铸性能,但会降低钢水的液相线温度,而这必须在炼钢阶段就要严格控制好。2、微量金属元素如同合金,钢水中含有微量金属元素,就连铸过程本身而言,它不会影响浇铸性能。然而,有些微量金属元素会增加板坯裂纹敏感性,在不同类条件下还会影响后工序的加工性能。比如对于某些深冲薄板钢来说,当 Cu、Sn、Ni 的总量0.2%时,深冲性能将受到影响。一般来说,对非合金的碳素钢,为了不影响后工序的加工性能,对这些微量元素可作出最大含量的规定, (表 5-2) 。表 5-2 碳素钢微量金属元素的最大含量要求微量元素名称 最
2、大含量Cu、Cr、Ni 0.25%,总量:0.50%Mo 0.08%As 0.030%Sn 0.025%4、氢、氮、氧(1)氢钢水中含氢量应该越低越好。因为过高的氢含量会导致板坯的皮下气泡和裂纹,影响钢的抗时效性能。一般来说,钢中的氢含量要控制在 4.5ppm 以下。对某些抗时效性要求高的钢来说,含氢量必须小于 2ppm,这就需要将钢水作脱氢处理(如真空处理) 。转炉生产的钢水,其含氢量小于用电炉和平炉生产的钢水,一般为13ppm,这对于连铸来说是比较有利的。(2)氮尽管钢水中含有一定量的氮不会对浇铸性能产生影响,但是氮主要还是被看作是一种有害气体元素。这是因为:氮会影响钢材的抗时效性能,如油
3、管钢、锅炉板等;含量过高会影响薄板的冷加工性能,如镀锡板等;氮容易与钢中的、等形成、等氮化物,这样就会在板坯表面或皮下(含钛不锈钢)形成裂纹,增大修磨量;如果氮含量非常高,比如188ppm,则很容易在板坯内产生针孔。因此,根据不同钢种控制含量,不仅对板坯质量有改善,而且能改善后工序的加工性能,这一点是非常重要的,表 3-3 列出了不同的镀锡板用钢对含量的要求。表 5-3 不同的镀锡板用钢对含量的要求镀锡板钢分级 钢种 氮含量C、D 100ppmB St 13 80ppmA St 14 60ppm控制钢水含量过高的措施主要有以下几方面:a、防止转炉终点过氧化;b、避免在出钢过程中加入强脱氧剂;c
4、、二次精炼过程中尽量不采用氮气作为搅拌动力;d、严格保护浇铸,将连铸过程的增氮降到最低限度。(3)氧提供给连铸的钢水应该是完全镇静的,而不能是沸腾钢或者是半镇静钢。如果经过脱氧的钢水尚残留一定数量的游离氧,则无论对连铸过程的安全性还是对连铸坯的质量均会有明显的影响。因为由于这些氧的存在,必定会产生新的脱氧物,而这些氧化物颗粒往往没有机会上浮到钢水面上而被带入到钢水内部。这样会增加钢水中的非金属夹杂物含量,同时这些氧化物也会沉积在浸入式水口的内壁上,导致水口堵塞,浇铸中断。如果氧含量过高,会产生铸坯的蜂窝气泡,直接造成板坯报废。另外,如果氧含量过高,加上钢水温度偏高,就会加快对耐火材料的浸蚀,这样就会增加浇铸的不安全性。对于铝镇静来说,氧含量的控制尤为重要,因它极易产生三氧化二铝夹杂物,而这会严重影响薄板的深冲性能。一般来说,经过二次精炼的钢水,氧含量不应30PPM(铝含量为 0.030%左右) 。控制氧含量的主要措施如下:a、转炉终点避免补吹,防止钢水过氧化;b、转炉终点避免过低的碳、高温出钢;(以上两条使得钢水在脱氧前尽可能保持一个低的氧含量)c、挡渣出钢,防止高氧化铁的炉渣进入钢包;d、充分利用二次精炼手段将氧控制在需求的低含量水平;e、严格保护浇铸,防止连铸过程氧的吸入产生二次氧化。