眾所周知，微合金化技術(shù)是提高鋼材綜合性能的有效的技術(shù)措施，但薄板坯連鑄連軋流程存在許多有別于傳統(tǒng)流程的特點(diǎn)，如薄鑄坯直接熱裝、較低的均熱溫度、較短的均熱時(shí)間、粗大的鑄態(tài)組織直軋等，微合金元素的固溶、析出特點(diǎn)及其對(duì)再結(jié)晶、相變的影響規(guī)律必然不同于傳統(tǒng)流程，其工藝控制原則也不能簡(jiǎn)單套用傳統(tǒng)流程中的情況。
一、用于薄板坯連鑄
連軋工藝的鈦微合金化技術(shù)鋼中常用微合金元素Nb,V,Ti中鈦是最廉價(jià)的微合金元素，特別是中國(guó)擁有占世界儲(chǔ)量46%的鈦資源，因此中國(guó)發(fā)展鈦微合金化技術(shù)對(duì)提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。然而，鈦微合金鋼的性能對(duì)成分、溫度、變形和冷卻速度的敏感性較大，造成傳統(tǒng)流程鈦微合金鋼性能波動(dòng)大的問(wèn)題，限制了鈦微合金化技術(shù)在傳統(tǒng)流程中的廣泛應(yīng)用。薄板坯連鑄連軋流程良好的溫度均勻性和潔凈鋼冶煉技術(shù)的進(jìn)步為鋼帶性能的穩(wěn)定創(chuàng)造了條件。
我國(guó)的科研人員提出了“Mn-Ti協(xié)同TiC粒子細(xì)化技術(shù)”，通過(guò)Mn-Ti復(fù)合添加并控制終軋和卷取溫度，抑制TiC在奧氏體中的析出、促進(jìn)在鐵素體中的析出，同時(shí)細(xì)化析出相平均尺寸，提高沉淀強(qiáng)化作用。采用較高的錳含量和高于TiC形變誘導(dǎo)析出“鼻尖”的終軋溫度，可減少形變誘導(dǎo)析出量；同時(shí)將鐵素體中TiC沉淀析出形核率最大的溫度作為卷取溫度控制目標(biāo)，以獲得最佳的析出細(xì)化效果。通過(guò)上述措施，鋼帶中析出物明顯細(xì)化，粒徑小于等于5nm的析出相比例從5%提高到23%，沉淀強(qiáng)化作用從約130MPa提高到約200MPa。
據(jù)報(bào)道，珠鋼、武鋼利用鈦微合金化鋼生產(chǎn)技術(shù)，已能批量生產(chǎn)屈服強(qiáng)度為450～700MPa級(jí)的鈦微合金化高強(qiáng)和超高強(qiáng)耐候鋼，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于集裝箱、汽車(chē)和工程機(jī)械制造等領(lǐng)域。
二、用于薄板坯連鑄連軋工藝的釩微合金化技術(shù)
釩在奧氏體中固溶度大、析出溫度低、對(duì)粗晶奧氏體再結(jié)晶的抑制作用小的特點(diǎn)，與薄板坯連鑄連軋流程加熱溫度低、加熱時(shí)間短、鑄造粗晶組織直軋的特點(diǎn)相適應(yīng)，特別是氮含量高的電爐→薄板坯連鑄連軋流程更有利于發(fā)揮釩的作用。傳統(tǒng)流程上的釩微合金鋼在強(qiáng)度提高的同時(shí)降低韌性。通過(guò)研究薄板坯連鑄連軋釩的固溶與析出規(guī)律，合理控制連鑄和均熱工藝，可在薄板坯連鑄連軋鑄坯上獲得納米級(jí)V(C,N)析出物，并通過(guò)其細(xì)化晶粒的作用，獲得超細(xì)化組織，使產(chǎn)品在具有高的強(qiáng)度的同時(shí)具有良好的韌性。
通過(guò)V-N微合金化技術(shù)，已在電爐→薄板坯連鑄連軋流程上生產(chǎn)出屈服強(qiáng)度達(dá)到550MPa級(jí)高成形性結(jié)構(gòu)鋼，鐵素體晶粒尺寸3～4μm。馬鋼和安徽工業(yè)大學(xué)在轉(zhuǎn)爐—薄板坯連鑄連軋流程上采用釩氮微合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)了X60管線(xiàn)鋼和Q345D、Q460D低合金高強(qiáng)度鋼。