一種連鑄坯預處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種連鑄坯預處理方法，屬于金屬材料制備領域。本發明所采用的處理方法為，連鑄坯完全凝固后；經冷卻處理，在連鑄坯表面與內部形成溫度梯度后；進行壓縮變形，得到高致密度的連鑄坯料。本發明是一種創新型連鑄坯凝固后利用或制造連鑄坯的內外溫度梯度，采用小壓下對連鑄坯進行預處理的工藝。采用該工藝方法處理后，連鑄坯中心疏松等缺陷被明顯消除，從而能夠滿足后續加工和成品對于連鑄坯越來越高的質量要求。
【專利說明】一種連鑄坯預處理方法
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【技術領域】
[0002]本發明屬于金屬材料領域，是一種連鑄坯預壓下處理方法，具體涉及連鑄板坯在二次冷卻后的鑄坯中心壓下致密化處理方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]隨著世界各國工業的發展和科技的進步，橋梁船舶、工程機械和結構的設計日益向著輕量化、大型化、高參數的方向發展，這就要求工業用鋼材具有越來越高的質量和性能。隨著高效連鑄技術的發展，連鑄坯質量對后續加工和成品性能的影響愈發得到重視。
[0005]連鑄鋼缺陷及后續演變具有兩個特點:首先是缺陷具有遺傳性，如較為嚴重的中心縮孔、疏松等冶金缺陷會從連鑄坯遺傳給鋼材，又從鋼材遺傳給結構件，成為一種潛在的遺傳破壞性缺陷；其次，缺陷具有擴大性，連鑄坯上很多內部缺陷會在軋制和拉拔中變形擴展形成嚴重的內部裂紋，造成產品判廢或成為失效的內在原因。傳統連鑄過程中，根據鋼種及鑄坯規格制定不同的二次水冷工藝，以改善鑄坯中心的疏松和偏析等缺陷，但效果一般。另外一種是液芯壓下(或軟壓下)技術，它是在連鑄坯中心處于液態或半固態條件下給予小變形，以減小偏析與中心疏松等缺陷。從公布的文獻看，液芯壓下仍然無法解決大坯料的中心偏析、疏松、縮孔等問題。因此，進一步改進連鑄坯生產工藝，從而最大程度的在連鑄階段減少、消除鑄坯內部缺陷，提高連鑄坯質量，為后續加工成材提供良好基礎，對最終促進鋼材的高效、長壽命和安全使用具有重要意義。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是，現有技術中，連鑄鋼材內部缺陷難以控制，從而影響后續加工成材質量的問題；本發明提供一種連鑄坯預處理工藝，經此工藝處理后的坯料中心疏松和偏析現象明顯減輕或消除，有效消除中心縮孔，為后續加工打下良好基礎。
[0008]為實現上述目的，本發明采取如下的技術方案:
本發明涉及一種連鑄坯預處理方法，其主要工藝流程為:鋼液一連鑄一鑄坯完全凝固—冷卻一預壓下。
[0009]一種連鑄坯預處理方法，所述處理方法為，連鑄坯完全凝固后；經冷卻處理，在連鑄坯表面與內部形成溫度梯度后；進行壓縮變形，得到高致密度的連鑄坯料。
[0010]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，連鑄坯料經冷卻后的狀態為，坯料的表面溫度為85(Tl000°C，坯料內部的溫度大于1150°C。
[0011]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，所述壓縮變形量為5?15%。
[0012]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，所述壓縮變形為I次變形或2次分道次變形。
[0013]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，所述冷卻為二次冷卻、強制水冷或矯直過程中輥坯間熱交換中的一種。
[0014]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，所述壓縮可以在預軋機、油壓或液壓機上完成。
[0015]上述連鑄坯預處理方法的優選方案為，所述冷卻處理時，鑄坯對稱表面具有相同的冷卻速度。
[0016]進一步的，凝固后應保持鑄坯心部處于高溫狀態，但避免出現液芯或固液混合態。
[0017]進一步的，在后續壓縮變形過程中，大多數鋼種鑄坯的中心部分處于δ-Fe和Y-Fe兩相區，塑性較差，若在二次冷卻段達到此種差溫效果，應注意上區冷卻和下區冷卻的水量、冷速配合，以達到在后續變形中降低中心部的裂紋敏感性的目的，并使鑄坯內外弧表面具有相同的冷卻速度。
[0018]進一步的，上述技術方案中，所述的鑄坯表面溫度為850-1000?。如果表面溫度過低則鑄坯回溫過程劇烈，芯部溫度降低，后續變形壓力增加。
[0019]進一步的，上述技術方案中，所述的壓下量為5%~15%，壓下量過大在心部塑性較差時易產生裂紋，過小則不能使疏松缺陷壓合； 采用上述預壓下處理方法的理由如下:由于針對不同鋼種常規連鑄工藝難以兼顧降低中心裂紋敏感性和進一步減輕內部缺陷兩個問題；本發明采用凝固鑄坯在內外溫度梯度狀態下的小變形，避免高溫鑄坯中心塑性較差導致的變形缺陷，鑄坯的中心疏松、內部微觀疏松、空洞能夠在應力作用下壓合，同時不會產生中心裂紋，并通過變形再結晶減輕合金元素的偏析。
[0020]本發明是一種創新型連鑄坯凝固后利用或制造連鑄坯的內外溫度梯度，采用小壓下對連鑄坯進行預處理的工藝。采用該工藝方法處理后，連鑄坯中心疏松等缺陷被明顯消除，從而能夠滿足后續加工和成品對于連鑄坯越來越高的質量要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是實施例1處理后鑄坯橫截面低倍組織照片；
圖2是實施例1處理后鑄坯橫截面低倍缺陷標示照片；
圖3是常規連鑄坯橫截面低倍組織照片；
圖4是常規連鑄坯橫截面低倍缺陷標示照片；
圖5是實施例2處理后鑄坯表層顯微組織照片；
圖6是實施例2處理后鑄坯1/2半徑處顯微組織照片；
圖7是實施例2處理后鑄坯中心顯微組織照片；
圖8是常規連鑄坯表層顯微組織照片；
圖9是常規連鑄坯1/2半徑處顯微組織照片；
圖10是常規連鑄坯中心顯微組織照片。
[0022]
【具體實施方式】[0023]實施例采用鋼坯的質量百分比化學成分如表1所示，余量為Fe。
[0024]表1實施例的化學成分(質量百分比) _
【權利要求】
1.一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述處理方法為，連鑄坯完全凝固后；經冷卻處理，在連鑄坯表面與內部形成溫度梯度后；進行壓縮變形，得到高致密度的連鑄坯料。
2.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，連鑄坯料經冷卻后的狀態為，坯料的表面溫度為85(T1000°C，坯料內部的溫度大于1150°C。
3.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述壓縮變形量為5~15%。
4.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述壓縮變形為I道次變形或2道次變形。
5.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述冷卻為二次冷卻、強制水冷或矯直過程中輥坯間熱交換中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述壓縮可以在預軋機、油壓或液壓機上完成。
7.根據權利要求1所述的一種連鑄坯預處理方法，其特征在于，所述冷卻處理時，鑄坯對稱表面具 有相同的冷卻速度。
【文檔編號】B22D11/12GK103894572SQ201410141738
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】余偉, 李高盛, 蔡慶伍, 陳雨來, 劉濤, 何春雨, 王瀟, 張立杰 申請人:北京科技大學