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新一代稀土钢研发进展

日期:2017-01-13
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稀土可提高耐候钢、不锈钢的抗腐蚀性能,耐热钢和热作模具钢的抗氧化性能和高温强度,难变型高合金钢的热塑性钢轨及耐磨材料的耐磨性等。长期以来稀土钢工业化应用受制于“性能不稳定”和“连铸堵水口”两大瓶颈。中国科学院金属研究所从2007年开始进行新一代稀土钢共性关键技术研发,经过多年持续公关,深入生产企业进行实地考察,通过大量实验室研究和工程化试验,揭示了纯净度对稀土钢的决定性作用,提出了稀土纯净度和钢水纯净度的匹配与控制、稀土加入钢中的正确方法和钢的保护浇注,开发了亚微米稀土氧硫化物钢的制备技术。包钢开发成功VD精炼炉稀土加入工艺,基本上解决了大方坯、大圆坯稀土加入方法问题,使稀土重轨和稀土无缝钢管能够顺利生产,本钢解决了钢板连铸结晶器喂稀土丝工艺,使汽车轮钢质量达上乘。

     20168月,中国科学院金属研究所与包头钢铁(集团)有限责任公司合作,在BOF-LF-VD-CCBOF-LF-RH-CC两个工艺流程中分别选择150t重轨钢和180t优质结构钢进行新一代稀土钢共性关键技术应用。在冶炼环节进行稀土添加,稀土在钢中的残留量为60ppm以上,工艺运行顺利。

经对成品重轨和板材系统分析与检测发现,加稀土后,重轨钢成品中,<5μm夹杂物比例由62.9%增加到77.6%>10μm 夹杂物比例由10.9%减少到2.5%;夹杂物总量降低25%;而且不同位置夹杂物尺寸均匀性增强,夹杂物最大值由35μm减小到15μm。优质碳素结构钢中间包钢水夹杂物总量降低50%;最大夹杂物尺寸由34μm降低到13μm>10μm的夹杂物数量减少80%;不同规格和不同位置的成品板材中夹杂物总数量减少20%-50%;夹杂物总面积减少50%以上;1/2板厚位置夹杂物最大尺寸由40μm减小到17μm;同等工艺条件下,加稀土产品的晶粒度提高0.5-10.级;各规格钢板表面、1/4板厚和1/2板厚位置的-20℃、-40℃和-60℃冲击功平均值提高14%-70%

双方将进一步就首次试制过程中未能完全阐述清楚的机理问题再进行深入研究,并选择典型钢种进行多炉次长时间连铸浇注工艺验证,深化研发与应用成果,实现更大工程技术产业化的突破。