1、DOI:10.16683/J.CNKI.ISSN1674-0971.2023.3045贾耀曾1邹双阳1朱建营2（1.河南工业大学漯河工学院，河南 漯河 46200；2.漯河职业技术学院，河南 漯河 46200）摘要：薄板坯连铸连轧技术具有高效、节能、环保等特点，其低成本、高性能的生产模式，满足了新时代社会发展对材料、技术、成本环境环境等方面的严格要求。本文以安钢薄板坯连铸连轧技术生产的低碳钢为研究材料，通过向钢中是否加入硼元素，对试样进行了拉曼光谱试验分析，结果表明：AlN粒子在薄板坯连铸连轧技术生产的无硼低碳钢中沿晶界析出，而AlN粒子在在薄板坯连铸连轧技术生产的含硼低碳钢中沿晶界和晶体内部
2、都有析出，无硼低碳钢退火板织构优于含硼低碳钢。关键词：薄板坯连铸连轧；硼；拉曼光谱中图分类号：TG146.23文献标志码：A文章编号：1674-0971（2023）-003-04Jia Yaozeng1,Zou Shuangyang1,Zhu Jianying2（1.Luohe Industry Institute of of Henan University of Technology,Luohe 462002,Henan，China;2.LuoheVocational and Technical College,Luohe 46200,Henan,China）Abstract:The te
3、chnology of thin slab continuous casting and rolling is characterized by high efficiency,ener-gy-saving and environmental protection,and the production mode of low-cost and high-performance meets thestrict requirements of the social development of the new times on material,technology,cost and enviro
4、nment.Inthis paper,the low carbon steel based on the technology of thin slab continuous casting and rolling produced byAnyang Steel Works is used as the research material,the experimental analysis on Raman spectrum is performed byadding element boron to test sample or not adding element boron to tes
5、t sample.The results show that the AlNparticles are precipitated along grain boundary in annealed low carbon steel without B produced by continuous cast-ing and rolling,and the AlN particles are precipitated both along the grain boundary and inside the crystal in an-nealed low carbon steel containin
6、g-B produced by continuous casting and rolling.The texture of boron freelow-carbon steel annealing plate is better than that of boron containing low-carbon steel.Keywords:thin slab,continuous casting and rolling,boron,Raman spectrum收件日期：2023-5-28作者简介：贾耀曾，河南漯河人（1970-），男，河南工业大学漯河工学院，副教授，硕士研究生，从事机械制造及其
7、自动化和精密测量，Email：。前言薄板坯连铸连轧工艺因其流程短、能耗低、成材率高、技术集成度高以及基建投资少等特点已成为现代先进钢铁生产技术的重要方向1-7。国内外TR生产线配备的冷轧机组生产的是冷轧基料，而汽车行业需要“以热代冷”的软钢产品，要求热轧卷屈服强度降低8-11。随着薄板坯连铸连轧技术的广泛应用，人们逐步认识到薄板坯连铸连轧流程生产的热轧板卷组织细化，强度偏高，不适于用做冷轧原料的特点，因此，如何有效控制薄板坯连铸连轧板卷的组织性能具有十分重要的意义。薄板坯连铸连轧工艺具有独特的微合金元素低碳钢薄板坯连铸连轧拉曼光谱试验研究特钢技术Special Steel Technology
8、第29卷 总第116期2023年第3期Vol.29（116）2023.No.3Experimental study on microstructure of low carbon steelproduced by thin slab continuous casting and rolling行为，国内外学者对此做了许多研究，Lang O等12用硼微合金化的方法解决薄板坯连铸连轧冷轧原料强度偏高的问题，薄板坯连铸连轧流程不加B钢的铁素体的晶粒度为 910 级、晶粒尺寸为 13.8m，采用B微合金化技术加B后铁素体的晶粒度为78级、晶粒尺寸为23.3 m，表明加B钢的晶粒明显粗化。P Movah
9、ed等13研究表明薄板坯连铸连轧流程热轧前铸坯中析出的细小AlN颗粒是抑制变形奥氏体再结晶长大并导致最终产品铁素体组织细化、强度偏高的主要原因；粗大BN在高温奥氏体中的优先析出显著抑制钢中细小AlN的析出，减弱了AlN在晶界的钉扎作用，另外B元素在奥氏体晶界的偏聚抑制了铁素体形核，上述两方面的原因共同导致薄板坯连铸连轧B微合金化钢晶粒的粗化。Vanka S P等14认为硼与氮结合生成氮化硼，消耗掉了部分氮，使得氮与铝结合生成阻碍奥氏体晶粒长大的AlN粒子减少，奥氏体晶粒相对粗大，有利于强度的降低。霍亮琴15针对硼作为合金元素如何降低屈服强度、改善冷轧用热轧板的组织性能进行了研究，结果表明，卷取
10、温度为570 的试样组织性能较好，且晶粒尺寸随卷取温度的降低而减小，含硼热轧钢板的晶粒尺寸明显大于无硼钢。上述研究多为加入硼元素对钢组织的影响，而对硼元素在薄板坯连铸连轧流程中钢带微观组织演化的研究较少。本文以安钢薄板坯连铸连轧技术生产的低碳钢为研究材料，通过向钢中是否加入硼元素，对试样进行了拉曼光谱试验分析，揭示低碳钢薄板坯连铸连轧微观组织演化机理，为低碳钢薄板坯连铸连轧工艺控制提供依据。1材料及工艺实验材料采用某钢厂薄板坯连铸连轧工艺技术生产的无B和含B退火板试样，材料的化学成分见表1。薄板坯连铸连轧工艺参数为：开轧温度1100，终轧温度850，轧后厚度为5 mm，卷取温度550，700
11、下加热保温10小时进行罩式退火，缓冷2小时。2试验研究2.1 薄板坯连铸连轧工艺退火钢拉曼光谱试验为了研究薄板坯连铸连轧工艺的无硼退火板和含硼退火板中AlN粒子的析出方式和位置，因此利用拉曼技术对薄板坯连铸连轧工艺退火钢板中的AlN微区分布进行研究。将实验用材料利用线切割机床切割成试样，试样经打磨和抛光后，在4%硝酸酒精溶液中浸蚀。在室温中，选取激发波长=532.16 nm、扫描拉曼光谱范围为1001 800 cm-1、激光光斑为1m，用Jobin-Yvon公司的HR-800型拉曼光谱仪进行试样的检测，对比观察无B退火板和含B退火板中AlN的分布状态。3试验结果及分析薄板坯连铸连轧工艺生产的退
12、火板AlN标准拉曼图谱如图1所示。3.1 含B和无B退火板中的AlN微区分布对比研究图2所示为含B退火板中AlN的拉曼光谱图，图 3所示为无B退火板中AlN的拉曼光谱图。贾耀曾 邹双阳 朱建营：低碳钢薄板坯连铸连轧拉曼光谱试验研究第29卷第3期表1 试验钢的化学成分Table 1 hemical composition of the test steel无硼钢含硼钢C0.0470.03Si0.0290.03Mn0.220.14P0.0090.006S0.0020.002Alt0.0340.037Als0.0120.014Ca0.002 90.001 7O0.001 60.005 2N0.003
13、 90.006 4B00.001 6图 1 AlN的标准图谱Fig.1 Standard graph of AlN 54由图4可知，含B退火板中沿晶界和晶体内部都有析出AlN粒子。由于B、N在晶界和位错线处偏聚，含B钢退火时，在退火过程中使得B、N优先结合析出BN；由于B+NBN，消耗了一部分 N，N 浓度降低；另一方面，Al的扩散速度较慢，Al向晶界的偏聚程度也较弱，因而AlN的析出速度低。只有因BN的析出使奥氏体中的B消耗殆尽，析出平衡时，Al才能与残余的N结合而析出AlN，此时也会伴随着少量的BN析出。对于所选钢种，含B钢与无B钢中都有足够的Al、N，因此B的加入并没有降低AlN的形核率
14、，所以两种钢中的AlN体积分数相差不大。由拉曼实验可知，含B钢退火板和无B钢退火板中AlN粒子的分布特征有所不同。由占位竞争理论知，在Fe中占位竞争能力从强到弱依次为B、C、N在晶粒内部也发现了少量的AlN析出。4结论（1）含B退火板中沿晶界和晶体内部都有析出AlN粒子；无B退火板中只有沿晶界少量析出有AlN粒子。Al的扩散速度较慢，Al向晶界的偏聚程度也较弱，因而AlN的析出速度低，只有因BN的析出使奥氏体中的B消耗殆尽，析出平衡时，Al才能与残余的N结合而析出AlN，此时也会伴随着少量的BN析出。（2）在所研究的钢的化学成分及生产工艺条件下，无B钢和含B钢中的AlN粒子的体积分数几乎相等，
15、而织构却有差别；含B钢退火板中AlN析出速度降低以及细小BN的析出都不利于织构的形成和发展，因此AlN的含量并非影响织构形成与发展的唯一决定因素。参考文献1 宋波，张可建薄板坯连铸连轧生产线工艺技术与应用J武钢技术，2006，44(2)：53562 M Sarwar a,E Ahmada,K A Qureshi,et al.Influence ofepitaxial ferrite on tensile properties of dual phase steelJ.Materials and Design,2007,28:335-340.3Furuhara T,Kobayashi K,Mak
16、i T.Control of cementiteprecipitation in lath martensite by rapid heating andtemperingJ.ISIJ International,2004,44(11):1937-1944.4 Lim A T,Srolovitz D J,Haataja M.Low-angle grainboundary migration in the presence of extrinsicdislocationsJ.Acta Materialia,2009,57:5013-5022.5Wang X D,Zhong N,Rong Y H,
17、et al.Novelultrahigh strength nano-lath martensite steel by quenching-partitioning-tempering processJ.J Mater Research,2009,24:260-267.6 孙云双薄板坯连铸连轧技术研究J科技天地，2009(2)：1401427 胡赓祥，蔡珣，戎咏华材料科学基础(第二版)M上海：上海交通大学出版社，20068 Zhao Y T,Shang J,Yang S W,et al.The metastableaustenite transformation in Mo-Nb-Cu-Blo
18、w carbonsteelJ.Materials Science and Engineering A,2006,433(1-2):169174.第29卷第3期特钢技术图 2 含B退火板中AlN的拉曼光谱图Fig.2 Raman spectrogram of AlN in annealed plate with B图 3 无B退火板中AlN的拉曼光谱图Fig.3 Raman spectrogram of AlN in annealed plate without B图4（a）、（b）、（c）和（d）图分别表示图2中点1、2、3和4位置的拉曼光谱图。Fig.4(a),(b),(c),and(d)r
19、epresent the Raman spectrotram atpoints 1,2,3,and 4 in Fig.2,respectively（下转第59页）55第29卷第3期李艳峰 陈全 申保军 刘江维：1780 mm热连轧转台液压控制改进当转台旋转到位碰撞固定挡块时，瞬间压力达到溢流设定压力就自动溢流，从而减小液压马达对减速机形成的扭矩损伤，避免扭矩过大引起的减速机损坏，杜绝事故发生。而且通过加装减压阀稳定转台马达驱动压力，解决了因系统压力波动引起的马达动作不稳定，受系统压力波动引起的扭矩和流量变化，实现液压马达稳定受控，高低速控制自如的效果，到达减速位置时能够准确停止定位，杜绝了因转
20、速过快和压力不稳定，马达不能稳定控制造成的带负载旋转到位形成的大负载冲击引起的减速机传动花键轴频繁断裂的问题。3转台液压系统改进效果转台通过改进后，运行速度由原来的单向32 s提高到现在8 s。运输线运卷效率由原来的144 s提高到现在96 s。转台液压系统控制稳定性明显提升，转台转动装置更换周期由原来的4个月延长到3年。4结论（1）转台故障产生的主要原因是因为转台液压系统压力过高，导致管道流速高，使液压马达流量过大，液压马达的冲击过大导致减速机形成大扭矩，造成减速机超负荷运转；（2）在比例方向阀上叠加减压阀和溢流阀组成复合阀，将系统压力减压到能推动转台正常运转的工作压力5 MPa，并设定溢流
21、阀安全压力为6 MPa，可有效减小液压马达压力及减速机的扭矩，从而杜绝因扭矩过大而产生减速机频繁损坏的问题；（3）设计减压阀稳压、溢流阀安全压力保护可提高系统控制稳定性，杜绝减速机扭矩超限问题，避免行星齿轮减速机损坏，并延长转台转动装置更换周期。参考文献1薛祖德，液压传动工作原理W，北京：中央广播电视大学出版社，1995.5 ISBN 7-304-01158-0.2王积伟，液压流体力学基础W，北京：机械工业出版社，2018.1ISBN 978.7-111-58285-4.图5 改进后工作原理图Fig.5 Working principle of the valve table after th
22、eimprovement9 殷瑞钰中国薄板坯连铸连轧的进展J钢铁，2008，43(3)：3510 傅杰，刘阳春，吴华杰HSLC钢中纳米氮化物的析出与作用J中国科学，2008，38(5)：79679811 Lang O.VAI s MoldEXPERT-a Mould MornitoringSystem for Improved Casting PerformanceJ.Steel World,2000,5(1):38-42.12 P Movahed,S Kolahgar,S P H Marashi,et al.The effectof intercritical heat treatment
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