提高含硼钢中有效硼收得率的生产实践

摘要

含硼钢是一类重要的微合金化钢种。通过在钢中添加微量硼元素即可显著提升钢材的淬透性，这一特性使硼成为替代钼、铬、镍等贵重合金的经济型选择。然而，硼元素化学性质活泼，在炼钢过程中极易与钢液中的氧、氮结合，形成氧化物或氮化物夹杂，从而丧失其提高淬透性的功能。如何确保加入的硼以“有效态”存在于钢材中，是含硼钢生产的技术核心。为了提高含硼钢中有效硼的收得率，为实际生产提供数据指导，本文确定含硼钢Ti、N、B等成分较优的控制范围。研究认为重点关注精炼过程的脱氧、炼钢全程的控氮、成分调整时B的加入时机、连铸过程防止二次氧化，并将w(Ti)/w(N)控制在7～9、 w(B)/w(N)控制在0.4～0.6。转炉出钢要求出钢[C]质量分数为0.08%～0.12%, LF精炼使用碳化硅每吨钢5～6 kg进行扩散脱氧，实现钢水[O]质量分数≤0.0010%。真空脱气炉（VD）处理保持时间12～15 min，达到良好的脱氮效果，实现钢水[N]质量分数≤0.0050%。VD真空处理后依次加入Al线、Ti线、Ca线（T[O]质量分数≤0.0010%可不加），最后加入铝板包裹的硼铁，可减少在加入硼铁过程中B元素的损失，从而提高有效硼的收得率，充分发挥B元素提高钢材淬透性的作用。