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IF钢碳、氮含量控制研究

作　者: 于守巍
导　师: 沈明钢
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 冶金工程
关键词: IF钢碳含量氮含量
分类号: TF777
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

由于IF钢具有优异的深冲性能、高塑性应变比、高延伸率、高硬化指数,以及较低的屈强比,并具有优异的非时效性等优良性能,已逐渐成为继沸腾钢和铝镇静钢之后的新一代冲压用钢,是一个国家汽车用钢板生产水平的标志。普通的IF钢,钢中碳和氮控制在0.003%以下,就可以满足一般汽车用内板和外部面板的质量要求;而对于高档轿车及高品质汽车面板,其质量控制要求更加严格,必须将钢中碳和氮稳定控制在0.0025%以下;本论文通过试验方案制定与数据分析,在复吹转炉冶炼、RH-TB真空精炼及板坯连铸等工序全面研究IF钢中碳、氮含量的变化规律,进而对IF钢中碳、氮成分的过程控制进行分析评价,并提出相应的解决措施和研究方向。经过理论研究和试验数据分析得知,鞍钢生产IF钢主要通过控制转炉终点的碳氧含量和温度、RH的真空度及处理时间、与钢水接触的耐材含碳量及密封保护浇铸等,可有效保证IF钢中的碳、氮成分。连铸坯中的碳、氮含量分别为19.9ppm、18.4ppm,在RH脱碳结束之后的增碳量可降低至4ppm以下,在转炉冶炼终点之后的增氮量可降低至5ppm以下。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 论文综述  8-21
  1.1 IF 钢简介  8-9
  1.2 IF 钢和深冲钢的分类  9
  1.3 IF 钢的生产工艺  9-15
    1.3.1 冶炼  13-14
    1.3.2 IF 钢的温度一变形抗力规律特殊性  14
    1.3.3 热轧生产工艺的作用  14-15
    1.3.4 冷轧生产工艺的作用  15
    1.3.5 退火工艺的作用  15
  1.4 IF 钢的性能  15-16
    1.4.1 塑性应变比r 值  16
    1.4.2 平面各向异性系数  16
    1.4.3 显微织构组分  16
  1.5 高强度IF 钢的强化机制  16-17
  1.6 高强度IF 钢合金化热镀锌钢板在汽车中应用  17-18
  1.7 IF 钢的发展展望  18-20
    1.7.1 IF 钢轧制技术的发展  18-19
    1.7.2 IF 钢的研究及发展趋势  19
    1.7.3 未来我国在IF 钢生产方面的发展  19-20
  1.8 对钢中碳、氮含量控制的原因  20-21
    1.8.1 控制钢中碳含量的原因  20
    1.8.2 控制钢中氮含量的原因  20-21
2 脱碳理论的研究  21-29
  2.1 IF 钢脱碳的热力学分析  21-22
  2.2 IF 钢脱碳的动力学分析  22-23
  2.3 强化脱碳的热、动力学条件  23-25
    2.3.1 满足IF 钢脱碳的热力学条件  24
    2.3.2 强化脱碳的动力学条件  24-25
  2.4 RH-TB 真空吹氧深脱碳的反应机理  25-27
  2.5 防止增碳的方法  27-29
    2.5.1 防止真空槽内冷钢增碳  27-28
    2.5.2 防止合金增碳  28
    2.5.3 防止其它环节增碳  28
    2.5.4 避免取样污染  28-29
3 脱氮理论的研究  29-34
  3.1 氮的吸收机理  29-31
    3.1.1 氮在铁水及钢水中的溶解热力学  29
    3.1.2 氮在熔渣中的溶解热力学  29-30
    3.1.3 氮的吸附速率  30-31
  3.2 转炉冶炼过程钢中氮含量的变化  31-32
    3.2.1 转炉脱氮和脱碳的关系  31-32
    3.2.2 转炉出钢过程中钢中氮含量的变化  32
  3.3 RH 精炼过程中氮含量的变化  32
  3.4 连铸过程钢液氮含量变化  32-34
4 IF 钢碳、氮含量控制方案制定与实施  34-59
  4.1 鞍钢IF 钢的生产现状  34
  4.2 鞍钢IF 钢的生产工艺  34-36
    4.2.1 复吹转炉设备情况  34-35
    4.2.2 RH-TB 设备情况  35
    4.2.3 铸机设备情况  35-36
  4.3 鞍钢 IF 钢碳含量控制方案的制定与实施  36-46
    4.3.1 复吹转炉脱碳技术  36
    4.3.2 RH-TB 精炼脱碳技术  36-41
      4.3.2.1 提高真空度  37
      4.3.2.2 提高脱碳反应速率  37-38
      4.3.2.3 提高钢水循环速率  38-40
      4.3.2.4 延长真空处理时间  40-41
    4.3.3 生产实际数据分析  41-45
      4.3.3.1 生产实际碳控制情况  41-43
      4.3.3.2 生产中防止增碳的措施及效果  43-45
    4.3.4 各工序碳成分控制水平  45-46
  4.4 鞍钢IF 钢氮含量控制方案的制定与实施  46-59
    4.4.1 转炉氮含量控制技术  46-50
      4.4.1.1 降低转炉钢水氮含量的措施  47-49
      4.4.1.2 钢包顶渣改质与吹氩对钢水氮的影响  49-50
    4.4.2 RH 精炼脱氮控制技术  50
    4.4.3 连铸浇铸防止增氮技术  50-51
    4.4.4 生产实际数据分析  51-57
      4.4.4.1 生产实际氮控制情况  51-53
      4.4.4.2 生产实际防止钢水增氮措施  53-57
    4.4.5 各工序氮成分控制水平  57-59
5 结论  59-60
参考文献  60-62
附录  62-64
致谢  64-65
攻读学位期间发表的学术论文目录  65

IF钢碳、氮含量控制研究

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