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Q345B 连铸坯内部质量对钢板力学性能的影响*

周 彦1，刘 平2

( 1． 内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心，内蒙古 包头 014010;2． 内蒙古包钢钢联股份有限公司炼钢厂，内蒙古 包头 014010)

摘 要: 文章研究了 Q345B 连铸坯低倍组织、碳偏析和钢板常规力学性能，从而找出 Q345B 连铸坯低倍组织对钢板常规性能的影响，为中厚板连铸坯轧制成的钢板力学性能预测提供依据。

关 键 词: 连铸坯低倍组织; 碳偏析; 力学性能

低碳铌微合金化钢 Q345B 厚钢板在生产使用方面具有优良的常规力学性能，文中对 Q345B 的低倍组织、碳偏析、钢板的常规性能进行对照分析，从而确定 Q345B 连铸坯内部质量对钢板常规性能的影响。Q345B 生产工艺路线: 210 t 转炉冶炼—210 tLF 精炼—中厚板连铸机—中厚板轧机。

1 Q345B 连铸坯低倍质量状况

Q345B 为低碳铌微合金化钢执行 GB / T 3274—2007［1］，w ［C］为 0． 05% ～ 0． 09% ，w ［Nb］为0． 020% ～ 0． 040% 。250 mm 厚度的 Q345B 宽厚板连铸工艺控制为: 钢水的过热度 15 ～ 26 ℃，拉速最小为 0． 8 m/min ，正常拉速 0． 9 ～1． 0 m/min。通过对 60 炉 Q345B 连铸坯低倍统计结果，统计分析结果如下:

( 1) 中心偏析: A 类偏析占 15． 0%; B 类偏析占18． 33% ; C 类偏析占 66． 67% ;

( 2) 中心疏松: 低于 3． 0 级占 55%，3． 0 级占35% ;

( 3) 中间裂纹全部低于3．0 级; 角裂纹低于1．5 级达到 98． 2%，三角区裂全部在 1 级以下;通过以上分析说明 Q345B 连铸坯的内部裂纹控制较好，中心偏析控制较好，中心疏松较大。

2 低碳连铸坯( Q345B) 的碳偏析状况

钢种 Q345B，拉速为 1． 05 m/min，中包钢水温度1 536 ℃，过热度为22 ℃，中包 w［C］0． 07%。对Q345B 连铸坯进行酸蚀低倍检验，中心疏松 2． 0 级，中心 偏 析 B1． 0 级 ( 见 表 1) 。连 铸 坯 规 格 为1 900 mm × 250 mm，在连铸坯横截面中心线上，距离纵断面每隔 20 mm 取样，碳偏析分析结果见图 1，可见碳偏析最大部位在距窄边 180 mm 处，偏析指数为1． 33; 连铸坯碳偏析最大区域在 1/4 处［2］，最小区域在中部，最小偏析指数为 0． 77。

3 内部质量对钢板常规力学性能的影响

以 Q345B 钢为例，统计 60 炉钢，306 块板的性能，执行标准为 GB/T 3274—2007［1］。连铸坯规格为 250 mm × ( 1 900 ～2 100) mm，钢板厚度从 12 ～60 mm，成分在目标控制范围内，具体统计数量情况见表 2。考察了连铸坯中心偏析、中心疏松与性能的影响。Q345B 连铸坯低倍质量状况如上所述。

表 3 为不同级中心偏析连铸坯与钢板性能的影响，钢板厚度为 16 ～20 mm。可见，与 C2． 0 偏析相比，发现 A 类偏析与 C2． 0 偏析下的连铸坯，轧制成16 ～ 20 mm 后的性能在同一水平。

图 2 为不同级中心偏析连铸坯与钢板性能的影响，A 类偏析为 19 炉钢，C2． 0 偏析为 21 炉钢。可见，厚度从 16 mm 增加到 60 mm 时，C2． 0 偏析与 A类偏析相比，钢板的强度指标和塑性指标在同一趋势下变化，数值基本一致。说明 A 类偏析与 C2． 0偏析下的连铸坯，对钢板的性能影响在同一水平，有文献也说明了这一点［3］。

表4 为中心疏松与钢板性能的影响，钢板厚度为16～20 mm，共 33 炉钢。可见，中心疏松从 1． 5 级到 2． 5 级时，各项指标基本一致说明对钢板的强度和塑性没有影响;到中心疏松达到3．0 级时，强度指标仍然没有变化，但是延伸率下降，下降幅度达到10%。同时可见，同一级别中心疏松下，中心偏析对性能影响不明显。说明对于16 ～20 mm 厚钢板，中心疏松对强度指标影响不大，当达到3．0 级时塑性下降。

4 结论

( 1) Q345B: ( w ［C］为 0． 06% ～ 0． 08%) 的碳偏析指数波动在 1． 33 ～0． 88，碳偏析最大区域在连铸坯两侧 1/4 处。

( 2) 目前连铸坯质量状况下，Q345B 中心偏析在 A2． 0 级以下对轧制厚度 20 mm 以下钢板常规力学性能未见明显影响，当中心疏松达到 2． 5 级以上时将导致延伸率下降。

参 考 文 献

［1］   GB/T 3274—2007． 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带［S］．

［2］   王从曾． 材料性能学［M］． 北京: 北京工业大学出版社，2006．

［3］   尚成嘉，扬善武，王学敏，等． 低碳贝氏体钢的组织类型对性能影响［J］． 钢铁，2005，40( 4) :57 － 61．