[科普中国]-半镇静钢

简介

我国在五十年代就试生产半镇静钢。从六十年代开始, 鞍钢、武钢、包钢、首钢、唐钢等先后进一步开展半镇静钢的研制工作, 但生产规模不大。武钢从1965年开始,经过不断试验研究, 已进入大量生产或工业性试生产的半镇静钢, 有普通碳素半镇静钢、轻轨半镇静钢、高含锰量半镇静钢、含妮低合金半镇静钢。1965-1979年平均半镇静钢产量约占钢产量的3%, 钢坯收得率平均比镇静钢约高8%。

半镇静钢为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握，但是碳素钢中此类钢是值得提倡和发展的。

浇注前经过中等程度脱氧处理，使钢水在凝固过程中保持一定沸腾的钢。脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间。半镇静钢的许多性能、特点，如钢锭的纯洁度、成分偏析、成材率、冲击韧性、冷冲压性能、焊接性能等都在镇静钢和沸腾钢之间。这种钢含碳量一般低于0.25%的低碳钢，可作为普通或优质碳素结构钢使用。半镇静钢表示方法是在钢号后面加字母b，如10b，25b等1。

脱氧度的调整和选择控制适当的脱氧度, 是决定半镇静钢锭结构和质量的关键。但是单纯控制钢中含氧量, 还不能满足半镇静钢脱氧工艺的需要,不能把半镇静钢的含氧量, 当作决定钢锭结构的唯一因素。这是考虑到碳、氧之间的反应, 不但决定于氧含量, 而且与钢中碳、氧、硅、锰和其它脱氧元素之间的平衡有关, 与钢水中的氢、氮含量也有影响。半镇静钢脱氧时, 硅的调整很重要。钢中碳、锰含量增加, 硅的含量应随之降低, 当钢中碳、氢含量提高时, 硅的含量应适当增加在慢速浇注的情况下, 硅的含量应随之提高, 采用隽禅浇注时, 硅的含量应适当降低即, 这样才能保持脱氧度的稳定, 使钢锭达到“ 平衡” 。

武钢半镇静钢脱氧时, 考虑到浇注速度偏慢(约的浇注线速度在30mm/min左右), 为了控制钢锭表皮气泡, 保持轧后良好的表面, 钢中含硅量控制稍高。但在实际操作中, 由于多种原因没有严格控制硅含量, 往往使脱氧度不稳定。随着近年来注速逐渐加快, 硅含量应进一步降低。根据108罐B5b半镇静钢初轧开坯切损调查, 得出随着硅含量的增加, 钢坯切损率增加, 而钢中适宜的硅含量应控制在0.07%以下2。

半镇静钢快速浇注半镇静钢采用快速浇注, 有利于减少和防止模内钢液结膜翻皮, 便于控制钢锭表皮气泡, 使钢锭达到“ 平衡” 状态。

武钢生产半镇静钢, 初期曾采用40mm小水口, 以后逐渐扩大为55mm、65mm。用65mm水口浇注, 前两组模内可以防止结膜翻皮现象, 后四组却不能消除结膜翻皮, 说明注速还不适应半镇静钢生产的需要。由于整罐钢不能保证快速浇注, 使翻皮在钢锭头部容易形成夹渣, 造成钢锭开坯剪切头部时, 出现“ 流渣” 现象, 因而增加了切头率。对这个问题, 作过工艺性的研究,当下注线速度控制大于400mm/min时, 没有出现“ 流渣” , 随着注速减慢, “ 流渣” 废品增加。

总结多年来, 过去半镇静钢大都用于生产普通碳素钢, 随着低合金半镇静钢的发展, 说明半镇静钢已进人一个新的领域, 有着广阔的发展前途。

在我国, 应该合理地使用钢材, 不能片面强调增加镇静钢的生产比例, 而忽视扩大半镇静钢生产。国外半镇静钢早已大量用于重要的建筑结构和机械制造方面。我国半镇静钢的生产经验虽还不充分, 但根据多年来我国已有的半镇静钢的生产和使用经验, 当前对轻轨、钢筋、矿井支柱、锅炉支架、矿车、轨道衡、一般建筑结构构件、中低压石油化工压力容器、屋面板、民用中小型钢和普通钢板等, 采用半镇静钢是完全合理的。

随着今后积累更多的经验, 可以将半镇静钢的使用范围逐步扩大。建议上述钢材的使用部门, 尽量采用半镇静钢, 钢厂要保证按规定的使用性能交货。建议逐步制订半镇静钒的国家标准。合理调整半镇静钢材的价格,使用户在采用半镇静钢时得到经济利益3。