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首都钢铁集团公司超低碳钢研发成功
来源:中国钢铁新闻网 时间:2007-5-14 14:21:53

 

510,从迁钢传来喜讯:首钢超低碳钢研发成功,标志着首钢IF钢的试制取得了重要进展。从目前开发进度看,只要攻克在超低碳钢中加入钛铌合金的技术,就可以完全掌握具有首钢特色的生产IF钢技术。这对首钢下一步开发高档次薄板产品,加快品牌战略的实施起到了重要的推动作用。

IF钢,即无间隙原子钢,是Interstitial-free steel的简称。其典型的成分特征是钢中的C(碳)、N(氮)元素的含量极低,故有时也称为超低碳IF钢。其广泛用于汽车制造、易拉罐等行业,国内市场需求量很大。由于我国还不具备大批量生产IF钢的能力,每年都需要大批量进口。

IF钢最早在1949年由Comstock等人研究成功,他们发现:向低碳钢中加入足够量的Ti(钛),钢中的CN原子就会以TiCN)的形式析出,钢的深冲性能就会大大提高。当时,钢中的碳含量约0.05%,氮含量约0.003%,需要向钢中加入0.2%以上的Ti才能完全固定CN原子。由于Ti的价格昂贵,IF钢的发展受挫。20世纪60年代以后,随着真空技术的进步,真空脱气技术开始应用到冶金行业,钢水中的碳含量降低至0.01%以下,需要固定CN原子的Ti含量也降低到0.1%以下,才开始出现商业规模的IF钢。20世纪80年代以后,RH真空精炼装备被广泛应用到钢铁生产流程中,IF钢的产量逐年增加。

由于超低碳IF钢对深冲性能、表面质量等要求极高,所以生产的难度很大。超低碳IF钢冶炼的主要难点是获得超低碳和超低氮钢水,得到表面质量极高的连铸坯。目前,先进的RH真空精炼装备可以将钢水中的碳含量降低至0.0015%15ppm)以下。但是,稍有不慎,钢包耐材、中间包覆盖剂和结晶器保护渣等材料会导致钢水增碳约0.0025%—0.0040%,钢水中的碳含量也增加至50ppm以上,完全丧失RH精炼设备的冶金效果。通过优化转炉吹炼工艺,钢水中的氮含量可以降低至10—15ppm,但是在连铸过程中,如果发生保护浇铸不好,钢水可以增氮30ppm,钢水中的氮含量会增加至50ppm。在攻克IF钢生产技术难题中,首钢技术研究院科研人员和迁钢公司技术人员紧密配合,在吸取国内外IF钢开发经验的基础上,把冶炼超低碳钢作为突破口,为完全掌握生产IF钢奠定牢固基础。在开发过程中,他们克服起步晚、开发难度大、标准要求高的困难,依靠团队精神和集体的智慧,围绕超低碳和超低氮冶炼、RH深脱碳处理和保护浇铸等关键技术进行了攻关,基本上掌握了超低碳IF钢的冶炼技术。目前,试制结果显示,在正常铸坯中,碳含量在30ppm左右,磷和硫含量在70ppm,氮和总氧含量都在20ppm以下,除了碳元素外,其余元素的控制水平接近了世界同类钢种的最好水平。


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