Q345B無縫管加鈦的應用
    Q345B無縫管是一種中等強度高韌性碳素結構鋼，具有抗低溫、抗塑性和易焊接等歸納力學功能，已廣泛應用于機械零件、建筑材料等各類結構件。
  以往國內出產Q345B無縫管普遍應用的是C-Mn成分規(guī)劃思路，這就需要在出產30mm~35mm Q345B無縫管時經過調理鋼中錳含量來改動歸納功能。但當錳含量進步至屈從強度滿意要求時，會呈現(xiàn)延伸率不合格的現(xiàn)象；而下降錳含量至延伸率滿意要求時，會呈現(xiàn)屈從強度不合格的現(xiàn)象，這就會導致板材合格率較低，形成較大經濟損失。針對以上問題，我國某鋼企研究人員進行自主開發(fā)，經過對Q345B無縫管的成分規(guī)劃和工藝優(yōu)化，摒棄傳統(tǒng)C-Mn成分的規(guī)劃路線，提出了全新的鈦微合金化Q345B規(guī)劃思路，出產出的Q345B無縫管各項理化指標徹底符合要求，取得了杰出效果，獲得了較好的經濟效益。
鈦強化機理。鈦是強碳化物形成元素，和氮、氧、碳都有極強的親和力。另外，鈦和硫的親和力大于鐵和硫的親和力，因此在含鈦鋼中優(yōu)先生成硫化鈦，下降了生成硫化鐵的幾率，可以削減鋼的熱脆性。鈦與氮形成的碳化物結合力極強、極安穩(wěn)、不易分化，只有當加熱溫度達1000℃以上時，才開始緩慢地溶入固溶體中。在未溶入前，TiN微粒有阻撓鋼晶粒長大粗化的效果。鈦是極活潑的金屬元素，鈦還能與鐵和碳生成難溶的碳化物質點，富集于鋼的晶界處，阻撓鋼的晶粒粗化，鈦也能溶入γ和α相中，形成固溶體，使鋼得到強化。在奧氏體中分出的TiN粒子因為Ostwald熟化而長大，粒子粗化動力學可由Wagner等式來描述。
  上述剖析闡明，鈦參加量過多，易形成粗大的Ti（C，N）夾雜物，可能對鋼的韌性不利。在保證功能要求的前提下，盡可能按下限操控鈦含量。這樣既能到達操控晶粒度，削減鋼中夾雜物，進步鋼材質量的目的，又可以下降本錢。
  化學成分規(guī)劃。錳可以改動鋼相變后的微觀安排，進步韌性、下降韌脆轉變溫度；但錳含量過高會引起中心偏析和各向異性，對于連鑄機無電磁拌和與輕壓下的狀況，為削減錳的中心偏析和各向異性，錳含量應該較原規(guī)劃下降。碳是低碳鋼中傳統(tǒng)經濟的強化元素，鋼的強度隨碳含量的添加而進步，降錳后進步碳含量可以彌補因為碳含量下降而損失的屈從強度。不同鈦含量對力學功能的影響如圖1所示。
  鈦含量小于0.045%時，隨著鈦含量的添加，鐵素體晶粒細化；鈦含量超過0.045%后，細化晶粒的效果不顯著；鈦微合金化鋼的強化機理主要是細晶強化和TiC的沉淀強化。在歸納考慮產品功能和鍛煉本錢的基礎上，將Q345B鋼中的錳含量目標值由原來的1.40%下降至0.95%，參加0.04%左右的鈦，進步0.01%的碳，其他元素含量保持原Q345B無縫管的規(guī)劃。Q345B鋼的鍛煉成分規(guī)劃見表1所示，力學功能要求見表2所示。
  工藝規(guī)劃。鈦微合金化Q345B無縫管的出產流程為：鐵水罐→120噸轉爐鍛煉→LF精粹→全程維護澆鑄→板坯精整→板坯加熱→操控軋制→制品。
  鍛煉選用120噸頂?shù)讖痛缔D爐，鍛煉周期為38分鐘~48分鐘之間，其間供氧時間為14分鐘~16分鐘，出鋼選用雙擋渣操作。全程底吹氬，結尾壓槍操作，保證轉爐結尾鋼水[C][O]積在平衡值附近；出鋼前測溫、取樣剖析鋼中化學成分，結尾溫度為1620℃~1680℃。
  精粹時間為30分鐘~35分鐘，鋼包出精粹位后軟吹氬時間5分鐘~8分鐘，連鑄中包鋼水過熱度在10℃～25℃的范圍內。鈦鐵必須在鋼液用鋁充沛脫氧后才干參加，因為鈦和氧有著很強的親和力，否則形成的氧化鈦將下降有用鈦的含量，減小隨后鈦的沉淀強化和細化晶粒的效果。鈦的收得率大于63%~68%。
  澆注選用立彎式連鑄機，大包開澆后，在中包10噸、14噸時測溫，正常澆鑄時鋼水的過熱度按25℃～35℃操控。維護澆注：操控好密封氬氣流量，加好中心包覆蓋劑并且每澆鑄五爐鋼中心包進行排渣操作。
  為防止鈦合金鋼產生熱裝裂紋，要求鑄坯下線堆冷4小時，查驗合格后供軋。
  鈦微合金化有助于提升鋼種功能
  顯微安排。研究人員調查在光學顯微鏡下調查到的同一厚度原成分與鈦微合金化的鋼板距離邊部1/4厚度處縱截面典型的顯微安排發(fā)現(xiàn)，安排均以鐵素體+珠光體組成，鈦微合金化晶粒度為9.5~10.5級，原成分的晶粒度為8.2~8.5級。使用鈦微合金化的鋼板晶粒度較小，證實鈦具有顯著的細化晶粒的效果，從而進步鋼的強度和韌性。
  力學功能。按國標GB2975-1982鋼材力學及工藝功能實驗取樣規(guī)定以及國標GB/T228-2002金屬材料室溫拉伸實驗辦法對鋼帶進行了力學功能檢測，拉伸實驗，實驗悉數(shù)規(guī)格取橫向試樣。鈦微合金化功能。
  
  經過實驗，研究人員發(fā)現(xiàn)，選用鈦微合金化技術出產的Q345B無縫管屈從強度在350MPa~423MPa，抗拉強度496MPa~557MPa，伸長率24.5%~29.5%。功能均勻安穩(wěn)徹底滿意使用要求。鈦微合金化Q345B的安排均以鐵素體+珠光體組成，晶粒度為9.7~9.8級，晶粒均勻、細微；鈦具有一定的細化晶粒的效果。此外，進行鈦合金化后，歸納功能合格率到達100%。