D0I:10.13374/i.issn1001053x.2003.04.010 第25卷第4期 北京科技大学学报 Vol.25 No.4 2003年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2003 CSP工艺生产低碳钢中的纳米碳化物及其对 钢的强化作用 傅杰”康永林》柳德橹)周德光》王中丙)陈贵江) 1)北京科技大学，北京1000832)广州珠江钢铁有限责任公司，广州510730 摘要用化学相分析及X射线小角散射法研究了CSP工艺生产HSLC钢中碳化物的成分、 数量及粒度分布，发现尺寸小于18nm的碳化物含量大于文献中测定的CSP含Nb的HSLA 钢中尺寸小于18nm的Nb(C,N,)含量.对纳米级碳化物对钢的强化作用进行了讨论. 关键词低碳钢：CSP:纳米碳化物：强化 分类号TG142.1 近十几年来，薄板坯连铸连轧技术获得了迅 纳米级析出物，但未能对这些析出物的含量定 猛发展，全世界薄板坯连铸连轧生产线厂家已有 量确定，因而未能确定其对钢强度的影响.本文 37个，年生产能力约6000万t,其中CSP占70%. 对HSLC钢的电解粉末样进行了粒度分布测定， 我国已建和在建的7条薄板坯连铸连轧生产线 并分析了其对钢的强化作用. 以及正在筹建的几条生产线大多采用CSP工艺， 用CSP工艺生产的不添加Nb,V,Ti等低C- 1研究方法 Mn高强度钢(HSLC钢)的屈服强度可达400 试验采用珠钢生产的HSLC钢ZJ330热轧薄 MPa,与含Nb或V的低C-Mn高强度钢(HSLA 板、铸坯和轧卡件，其化学成分及工艺见表1. 钢)相当m;在HSLC钢中存在尺寸为5~20m的 成品热轧薄板终轧后，经层流冷却，卷取成 表1试验钢的化学成分（质量分数）及轧制温度 Table 1 Chemical composition and rolling temperature of the testing steels WB/0 材料CS1 Mn 5 P Cu Al Al.N T.0TC/C Tz/℃T/℃T./℃ 热轧板0.0600.110.280.0060.0120.120.0200.01600.00440.0028 890620 铸坯0.0510.040.390.0120.0150.160.0310.03060.00440.00301100 轧卡件0.0510.040.390.0120.0150.160.0310.03060.00440.0030-1071/1035◆1035/1005* 注：T为铸坯温度；T,T分别为F1,F2温度：*分子、分母分别为进、出轧机温度：T为终轧温度；T为卷取温度 材：轧卡件在停轧后直接空冷至室温.试样经磨2实验结果及讨论 光后，电解溶样得到包含碳化物、硫化物、AN及 氧化物在内的粉末，然后对该粉末进行化学相分 2.1化学相分析结果 析及粒度分布测定，粒度分布采用X射线小角散 对电解粉末进行X射线结构分析发现，在 射法按GB/T13221-91(1S0/TS13762-2001)标准 CSP铸坯、轧卡件及成品板材中均存在M,(CN) 测定，误差<10%，分析测试工作由国家钢铁材料 相，属于正交晶系，点阵常数为a=0.4523nm:b= 测试中心完成. 0.5088nm:c=0.6743nm.其含量及组成结构式 列于表2.试样中的化合氮及化合疏含量示于表 收稿日期200305-21傅杰男，66岁，教授 3,氧化物夹杂中各组分的分量及总量示于表4. *国家“973”重大基础研究项目(No.G1998061500) 由表3,4可见，钢中疏基本上以化合物形式存第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 工艺生产低碳钢 中的纳米碳化物及其对 钢 的强化作用 傅 杰 ‘， 康永林 ‘， 柳德槽 ” 周 德 光 ” 王 中丙 ” 陈贵江 ， 北 京科技大学 ， 北 京 广 州 珠江 钢 铁 有 限 责任 公 司 ， 广州 摘 要 用化 学相 分析 及 射线 小角散射法 研 究 了 工 艺 生产 钢 中碳化物 的成分 、 数量及 粒度分布 ， 发现 尺 寸 小 于 的碳化 物 含量 大于 文献 中测 定 的 含 的 钢 中尺 寸 小 于 的 ， 含 量 对纳 米 级 碳 化 物对钢 的 强 化 作用 进 行 了讨论 关键 词 低碳钢 纳米碳化物 强 化 分 类号 近 十几 年 来 ， 薄板 坯 连 铸 连 轧技术 获得 了迅 猛 发展 ， 全 世 界 薄板 坯 连铸 连 轧 生产 线 厂 家 已 有 个 ， 年 生 产 能 力 约 万 ， 其 中 占 我 国 己 建和 在 建 的 条 薄 板 坯 连 铸 连 轧 生 产 线 以及 正在 筹建 的几 条 生 产 线 大 多采 用 工 艺 ， 用 工 艺 生 产 的不 添 加 ， ， 等 低 一 高 强度钢 钢 的屈 服 强度 可 达 ， 与 含 或 的低 一 高 强 度 钢 钢 相 当 ‘ 在 钢 中存 在 尺 寸 为 一 的 纳 米 级 析 出物阳 ，， 但 未 能对 这 些析 出物 的含量 定 量 确 定 ， 因 而 未 能确 定 其 对 钢 强度 的影 响 本 文 对 钢 的 电解 粉末 样进行 了粒 度 分 布 测 定 ， 并 分 析 了其 对 钢 的 强 化 作 用 研 究方 法 试 验采 用 珠 钢 生 产 的 钢 热 轧 薄 板 、 铸 坯 和 轧 卡件 ， 其 化 学成 分 及 工 艺 见 表 成 品热 轧 薄板 终 轧 后 ， 经 层 流 冷 却 ， 卷 取 成 表 试验 钢 的 化 学成 分 质量 分 数 及 轧 制温 度 材料 】】 ℃ 兀 ℃ 几 ℃ 几 ℃ 几 ℃ 热轧板 铸坯 轧卡 件 一 一 一 一 注 为铸坯温度 界 ， 界 ， 分别 为 ， 温度 分 子 、 分 母分 别 为 进 、 出轧 机温 度 几 为 终 轧温 度 几 为卷 取温度 材 轧 卡件 在停 轧 后 直接 空 冷 至 室温 试 样 经 磨 光 后 ， 电解 溶 样 得 到 包 含 碳 化 物 、 硫 化 物 、 及 氧化物 在 内的粉 末 ， 然 后 对 该 粉末 进行 化 学 相 分 析 及 粒度 分 布 测 定 ， 粒度 分 布 采 用 射 线 小 角 散 射 法 按 一 一 标 准 测 定 ， 误 差 ， 分 析 测 试 工 作 由 国家钢 铁 材 料 测 试 中心完 成 收稿 日期 一 一 傅 杰 男 ， “ 岁 ， 教授 国家 “ ， 重 大基础研 究项 目 实验 结 果 及 讨 论 化 学 相 分 析 结 果 对 电解 粉末 进 行 射 线 结构 分析 发 现 ， 在 铸 坯 、 轧 卡件 及 成 品板材 中均 存 在 相 ， 属 于 正 交 晶系 ， 点 阵常 数 为 二 。 其 含 量 及 组 成 结 构 式 列 于表 试 样 中 的化 合 氮 及 化 合硫 含 量 示 于 表 ， 氧 化 物 夹 杂 中各 组 分 的分 量 及 总 量 示 于 表 由表 ， 可 见 ， 钢 中硫 基 本 上 以化 合 物 形 式 存 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．04．010