【導(dǎo)讀】升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有－%的硅。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗。腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖。土機(jī)鏟斗，球磨機(jī)襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐。加工性，通常稱易切削鋼。又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。于火而引起的脆性。組織致密，細(xì)化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。性及回火脆性，提高強(qiáng)度，但塑性和韌性有所下降。他們的氧化物很象“土”，所以習(xí)慣上稱稀土。近年來，部分用戶采購Q195帶鋼后進(jìn)行冷。經(jīng)過對冷軋后帶鋼質(zhì)量缺陷的辨識發(fā)現(xiàn)，為了提高Q195窄帶鋼的綜合質(zhì)量，以降。水的晶體共存，溫度仍是0℃，只有當(dāng)水完全結(jié)冰后，杯子整個溫度下降到與冷庫溫度相同。

　　

【正文】 為有意加入的元素，如為改善機(jī)械 切削性能加入 S、 Pb、 Se、 Te，為抗腐蝕加 Cu等。另一類不是有意加入而是由煉鋼爐料和澆注過程帶入的元素，如來自爐料的元素有 Cu、 As、Sb、 Zn、 Sn、 S、 P，來自結(jié)晶器的 Cu，來自保護(hù)渣的 S等。 對于爐料帶入的這些微量元素，對用高廢鋼的電爐冶煉是一個實(shí)際問題，在冶煉過程去除這些元素是很困難的，殘留在鋼中對質(zhì)量的影響是： (1)結(jié)晶器裂紋：結(jié)晶器彎月面銅板由于熱疲勞的原因常常出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。如果保護(hù)渣中的硫和鋼中的鋅滲入銅板會形成深的裂紋而報廢。 (2)鑄坯表面裂紋：由于鑄坯表面鐵的氧化而使 Cu、Sn、 Sb等元素富集，形成細(xì)小表面晶間裂紋。一般對鋼筋鋼無多大影響，而對特殊鋼就會帶來危害。鑄坯表面 Ni的富集，可以抵銷 Cu的有害作用，因?yàn)?Cu—Ni形成晶間化合物熔點(diǎn)較高。 (3)鑄坯內(nèi)部裂紋和偏析加重。微量元素 S、 P偏析是輸送酸性氣體的高強(qiáng)度管線鋼產(chǎn)生裂紋的根源。因此要求把鋼中硫降低到 5ppm，磷降到 25ppm，以滿足所要求性能。 只有采用精選爐料或爐料搭配使用 (如采用海綿鐵 )，以減少爐料帶入的微量元素。提高鋼質(zhì)量。 ? 脫氧方式會影響鋼中夾雜物類型、 鋼水流動性和鋼的清潔度，因此選擇脫氧方式是非常重要的。一般的鋼常用 Si、 Mn脫氧較好，這些脫氧劑一般形成可變形的球形硅酸鹽夾雜物，這種夾雜物能上浮排除且不影響鋼水可澆性。用鋁脫氧會形成高熔點(diǎn) (2050℃ )成串簇狀不變形的 Al203夾雜，這種夾雜物會影響鋼水的可澆性，還會沉積在中間包水口壁上造成水口堵塞，影響澆注正常進(jìn)行。采用 SiCa脫氧，脫氧 ? 特殊鋼中加入了合金元素，其凝固特性與普碳鋼有所不同，這是連鑄時要注意之點(diǎn)。 (1)鋼中含有較強(qiáng)的活潑元素：如不銹鋼中含有 Al、Ti等元素容易和 0、 N結(jié)合，生成 Al2O TiO TiN、Ti(CN) (Cr—Al)2O (Mn—Ti)2O4等復(fù)雜的夾雜物，給澆注操作 (如堵水口 )和鑄坯質(zhì)量帶來危害。 (2)凝固溫度區(qū)間變化大：合金元素含量較高，意味著液相線和固相線溫度區(qū)間較大。如奧氏體不銹鋼(18～ 20％ Cr， 8～ 10％ Ni)的 TL(液相線溫度 )=1449℃，Ts(固相線溫度 )=1393℃，△ T=TL一 TS=56℃；鐵素體不銹鋼 (10～ 11％ Cr)的 TL=1507℃， Ts=1482℃，△T=25℃。鋼中 C由 ％增加到 ％，△ T由 30℃增加到 60℃。凝固溫度區(qū)間的變化，在選擇鋼水過熱度、二次冷卻水量和水量分配時必須予以考慮。 (3)凝固結(jié)構(gòu)：鑄坯凝固結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品質(zhì)量有十分重要影響。根據(jù)鋼中合金元素含量不同，鋼液凝固有 3種類型： 1)鋼水凝固成湎嗷 蜚 相，如鐵素體的 Cr鋼和奧氏體的 CrNi鋼； 2)攝 相。如含有湎嗟腘 iCr奧氏體鋼； 3)鋼水首先凝固→恪 相的轉(zhuǎn)變。如 C％的低合金鋼的凝固。 初晶為湎嗷 蜚 相對顯微偏析有很大的差別。湎嘀腥茹 相中快 100倍。因此?、提高聋}潑舾行浴 163。 二次枝晶間距是顯微偏析的量度。在冷卻條件一定時，合金元素含量增加，二次枝晶間距減小，顯微偏析減輕。 (4)熱物理性能：合金鋼熱物理性能 (如導(dǎo)熱系數(shù)入、熱膨脹系數(shù) )變化較大。如表 61所示，不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼要小，而凝固收縮量比碳鋼要大。 表 61 鋼熱物理性能 收縮量 /% 0～ 500℃膨脹系數(shù) 106/℃ 導(dǎo)熱系數(shù) 800℃ 1000℃ 不銹鋼 (CrNi) 碳鋼 34 純鐵 二次冷卻區(qū)傳熱速率主要受凝固殼厚度的限制。而坯殼傳熱決定于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)。不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小于碳鋼，則凝固速度就有明顯的差別。如 152mm厚碳鋼坯完全凝固需 6min，而同樣厚的不銹鋼坯則需 18min，可見凝固速度是與鋼的導(dǎo)熱系數(shù)成比例的。因此對合金鋼坯二次冷卻區(qū)的設(shè)計必須充分考慮這點(diǎn)。 鋼的導(dǎo)熱系數(shù)不同，凝固組織也不同。如鐵素體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)比奧氏體不銹鋼大 20～ 50％，因而鐵索體不銹鋼典型凝固組織是柱狀晶 +等軸晶，而奧氏體不銹鋼是貫穿的柱狀晶，熱加工時容易產(chǎn)生裂紋。 (5)鋼高溫性能：鋼的裂紋敏感性取決于鋼的高溫力學(xué)性能 (延伸率和強(qiáng)度 )。如奧氏體不銹鋼，高溫強(qiáng)度較高 (1300℃的抗拉強(qiáng)度 )，可用較高拉速。鐵素體 (16～ 18％ Cr)和馬氏體不銹鋼 (Crl2～14％ )，高溫強(qiáng)度較低 (1300℃抗拉強(qiáng)度 )，極易產(chǎn)生裂紋，連鑄時必須相應(yīng)降低拉速。 合金元素對鋼的熱延性曲線中的轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈钥诖鼌^(qū)的溫度有重要影響。必須實(shí)測測 定，以決定合理的二次冷卻配水制度，保證進(jìn)矯直機(jī)的鑄坯表面溫度達(dá)到規(guī)定值。 (6)裂紋敏感性：從本質(zhì)上說，裂紋敏感性決定于鋼種，但它又與鋼水質(zhì)量、冷卻制度、凝固結(jié)構(gòu)、鑄坯應(yīng)力等有關(guān)。如 CrNi不銹鋼，最終組織為奧氏體，顯微偏析嚴(yán)重，故裂紋敏感性強(qiáng)。 Cr不銹鋼凝固組織為鐵素體，偏析輕，裂紋敏感性差。 上述特性，對不同鋼種表現(xiàn)的程度是不一樣的。要使連鑄特殊鋼獲得成功，主要是依靠對上述凝固的基本特性不斷加深理解，就可使連鑄產(chǎn)品質(zhì)量超過相應(yīng)的鋼錠產(chǎn)品質(zhì)量。 ? 連鑄澆沸 騰鋼時，由于鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的沸騰，易使蜂窩氣泡外露和鋼水溢出，影響鑄坯表面質(zhì)量和生產(chǎn)安全性。沸騰鋼表面質(zhì)量好，價格便宜。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)薄板和其他產(chǎn)品。而沸騰鋼不能用 Si脫氧，只能用少量 Al脫氧。因?yàn)?Si高， SiO2一 MnO系夾雜在熱軋卷中以條狀存在，影響伸展性，由于 Si在表面富集 ,在退火時易使薄板表面產(chǎn)生回火缺陷。 為了適應(yīng)連鑄韻要求，開發(fā)了與沸騰鋼具有同等質(zhì)量的鋼種： (1)呂班德 (RIBAND)鋼 ,其成分為 C％，～ ％， Si ～ ％， A1 ～ ％： (2)準(zhǔn)沸騰鋼，其成分為 C％， Si ％， Mn ％， A1 ％； (3)鋁鎮(zhèn)靜鋼，其成分為 C ～ ％，Si％， Mn％， A1 ～ ％。 ? 生產(chǎn)鋼絲的高碳鋼有兩種，一是輪胎鋼絲(C=～ ％ )要求有高的深拉性冷拔到 ～。二是彈簧鋼絲 (C=～ ％ )要求高的疲勞壽命和良好的耐磨強(qiáng)度。 這類鋼屬 Si—Mn鎮(zhèn)靜鋼。要求鑄坯中 Al2O3夾雜和不變形 夾雜要少，以免冷拔時產(chǎn)生斷裂，為此要控制好脫氧產(chǎn)物成分： Al2O3/(Si02+MnO+A1203)=～ [Mn]/[Si]≥ 此時夾雜物熔點(diǎn)低，熱軋時容易伸長，拉伸性能大為改善。 鑄坯中心偏析要小，以免冷拔加工出現(xiàn)杯狀斷裂。 連鑄這類鋼時應(yīng)注意： (1)合適的爐外精煉或合成渣處理，以減少不變形夾雜物； (2)鋼凝固是奧氏體結(jié)構(gòu)，結(jié)晶器坯殼與銅壁接觸良好，結(jié)晶器可強(qiáng)冷，增加坯殼厚度； (3)采用全程保護(hù)澆注，防止二次氧化； (4)中間包鋼 水過熱度控制在 15～ 20℃； (5)二次冷卻要均勻，防止回溫，采用弱冷，比水量小于 l/kg鋼為宜； (6)矯直點(diǎn)鑄坯表面溫度大于 900℃； (7)采用電磁攪拌，以減輕中心偏析。 ? 深沖冷軋薄板廣泛應(yīng)用于沖制搪瓷用品、汽車、食品包裝等行業(yè)。要求有良好的強(qiáng)度、表面質(zhì)量、深沖性能、抗時效性能等。 冷軋薄板產(chǎn)品過去都是由沸騰鋼錠軋制，由于連鑄不能澆沸騰鋼，開發(fā)出三種沸騰鋼連鑄的代用鋼。 (1)呂班德鋼：其化學(xué)成分是 (%)： C ～ ，Si ～ ， Mn ～ ， A1 ～ 。實(shí)質(zhì)為低碳低硅鎮(zhèn)靜鋼。 該鋼冶煉的關(guān)鍵在于控制鋼水的氧化性。為此出鋼前在爐內(nèi)加 MnFe予以脫氧，根據(jù)直接定氧，準(zhǔn)確調(diào)整加 Al量。連鑄時拉速盡可能高一些，以防止產(chǎn)生針孔和氣泡。 (2)準(zhǔn)沸騰鋼：其化學(xué)成分是 (％ )C ， Si ，Mn ， P ， S ， A1 ， N 。這種鋼不用 Si脫氧僅用少量 Al脫氧。生產(chǎn)中最大的問題是如何控制脫氧程度，使在結(jié)晶器內(nèi)鋼水不沸騰、不產(chǎn)生皮下氣孔 。 (3)鋁鎮(zhèn)靜鋼：是一種低碳低硅加鋁完全脫氧鋼。連鑄鋼的要求是： 1)保持銅中酸溶鋁穩(wěn)定在 ～％； 2)防止鋼水中 A1203堵水口； 3)盡可能減少鑄坯中的夾雜物，提高鋼清潔度，使鋼中總氧含量達(dá)到20ppm。 用于食品包裝 (如罐頭，易拉罐 )的鍍錫板，對連鑄坯質(zhì)量要求更為嚴(yán)格。其特點(diǎn)： 1)最終產(chǎn)品厚度可達(dá)～ ，要求鋼具有均勻機(jī)械性能和深沖性； 2)鋼要有高清潔度，鋼中 50靘 大顆粒夾雜要達(dá)到每 10公斤鋼 1毫克或更低的水平； 3)非常好的表面質(zhì)量，有利鍍層的粘結(jié)； 4)鋼中硫 、磷含量盡可能低，以增加抗腐蝕能力。 應(yīng)根據(jù)深沖薄板的不同用途 (如搪瓷、鍍鋅板、鍍錫板 )，確定對連鑄坯清潔度的要求?？偟膩碚f，連鑄這類鋼應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1)控制好鋼水氧含量，要把鋼中 [A1]控制在所規(guī)定的范圍內(nèi)； 2)中間包鋼水過熱度以 30℃為宜； 3)全程保護(hù)澆注，防止二次氧化； 4)結(jié)晶器保護(hù)渣應(yīng)有充分吸收 Al2O3的能力； 5)發(fā)揮中間包冶金作用。 ? 一般稱厚度在 4mm以上的叫中厚板。主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、橋梁、船舶等。對中厚板最重要性能的要求 是：抗張強(qiáng)度、沖擊韌性、焊接性、抗大氣和海水腐蝕性能等。對于海洋和石油管線用鋼 (海洋平臺、管線、容器等 )要求抗層狀撕裂、抗氫脆裂紋和低溫沖擊韌性等。這些性能要求連鑄坯成分偏析小、無內(nèi)裂紋、無中心疏松和縮孔、脆性夾雜和硫化物夾雜含量低。 根據(jù)生產(chǎn)中厚板的不同用途，適用鋼種主要是兩大類，一是硅一鋁鎮(zhèn)靜鋼如 Q23 20g、 3C等。二是細(xì)晶粒低合金鋼或含 Nb、 V等微合金元素的高強(qiáng)度鋼，一般鋼中 Mn含量較高，可達(dá) ％以上。連鑄這類鋼，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1)中間包鋼水過熱度較低為宜 (一般為 15℃ )； 2)采用全程保護(hù)澆注； 3)采用浸入式水口 +保護(hù)渣。應(yīng)研制專用保護(hù)渣； 4)拉速應(yīng)低一些，二次冷卻要均勻； 5)采用電磁攪拌和輕壓下技術(shù)，減輕中心偏析。 ? 目前幾乎所有的不銹鋼均可用連鑄生產(chǎn)。對于奧氏體 (Ni—Cr型 )不銹鋼高溫強(qiáng)度和延性較好，可以采用較高拉速；熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)較大，連鑄二次冷卻強(qiáng)度可大一些 (比水量可達(dá) )。 對于鐵素體不銹鋼 (16～ 18％ Cr)高溫強(qiáng)度較低，鑄坯易產(chǎn)生裂紋，拉速應(yīng)低一些；導(dǎo)熱系數(shù)較小，二次冷卻強(qiáng)度可低一些 (比水量 lL/kg鋼 )。 對于含 Ti不銹鋼，由于 TiN和 TiO2的生成使結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)殼，對鑄坯表面質(zhì)量有嚴(yán)重影響。幾乎全部鑄坯表面要進(jìn)行修磨。為了得到良好的鑄坯表面質(zhì)量，在連鑄時應(yīng)注意： 1)中間包鋼水過熱度可高一些 (如 35～ 45℃ )有利夾雜物上??； 2)采用全程保護(hù)澆注，防止從空氣中吸氧和吸氮； 3)采用低堿度、高粘度保護(hù)渣。如 CaO％ /SiO2％=～ ，熔點(diǎn) 1000～ 1100℃， 1300℃粘度為 ～； 4)浸入式水口出口孔傾角向上 (如 15176。 )防止鋼液面結(jié)殼，有 利于渣子吸收夾雜； 5)為防止鑄坯表面凹坑，結(jié)晶器采用弱冷卻和高頻率小振輻振動機(jī)構(gòu)。 IF鋼，連鑄 IF鋼有何特點(diǎn) ? 汽車工業(yè)的發(fā)展 ,對薄板的深沖性、高強(qiáng)度提出了越來越高的要求。最早汽車薄板均用低 C低 Si沸騰鋼生產(chǎn)，薄板的延展性、冷變形和焊接性好，但缺點(diǎn)是薄板冷變形過程易發(fā)生不連續(xù)的屈服，在板面上留下痕跡。連鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)的深沖板性能優(yōu)于沸騰鋼。 所謂 IF鋼 (也叫無間隙原子鋼 )：就是在含碳極低(～ ％ C)的鋼中，加入適量的強(qiáng)化元素 Ti、Nb，與鋼中殘存的間隙原 子碳和氮結(jié)合形成碳化物和氮化物 (Nb(CN)、 TiN等 )的質(zhì)點(diǎn)，這樣，鋼的基體中已沒有間隙原子 C、 N存在了 , 而是鈦、鈮的碳化物和氮化物質(zhì)點(diǎn)存在于鋼中。 IF鋼優(yōu)點(diǎn)是： 1)深沖性能好，可代替鋁鎮(zhèn)靜鋼，取消了中間退火，節(jié)約能源； 2)可以沖制極薄的制品、零件； 3)無時效性，消除了屈服點(diǎn)延伸現(xiàn)象，表面光潔； 4)降低沖壓廢品率，如某汽車廠使用鋁鎮(zhèn)靜鋼時廢品率為 40～ 50％，使用 IF鋼，消除了廢品。 IF鋼成分 (％ )： C ～ ， Si ， Mn ～， S ～ ， P ～ ， A1 ～， N ～ ， Ti ～ (或 Nb ～ )。 IF鋼連鑄應(yīng)注意之處： 1)中間包鋼水過熱度可高一些，以利夾雜物上?。? 2)全程保護(hù)澆注。要把鋼包→中間包吸 N控制在小于 ，中間包→結(jié)晶器吸 N小于 lppm； 3)中間包采用堿性材質(zhì) (包襯和覆蓋渣 )； 4)使用無碳保護(hù)渣； 5)防止在澆注過程中鋼水增碳。 ? 硅鋼片具有優(yōu)異的電磁性能，主要用于制