汽车板夹杂物控制技术与实践

汽车板夹杂物控制技术与实践,主要内容,1汽车板深冲性能和炼钢工艺简介,2汽车板表面缺陷和夹杂物检验,3汽车板夹杂物控制技术,2,主要内容,1汽车板深冲性能和炼钢工艺简介,2汽车板表面缺陷和夹杂物检验,3汽车板夹杂物控制技术,3,汽车板,4,汽车板属于高纯净度高深冲性能板材，对夹杂物控制要求严格。,沸腾钢：第一代冲压用钢，如08F低碳低硅铝镇静钢：第二代冲压用钢，如08AlIF钢：第三代汽车用钢。,5,深冲性能钢,低碳铝脱氧钢（LCAK）超低碳钢（ELC）超低碳钢（ULC）,EDDQ:ExtraDeepDrawingQuality,6,深冲性能主要指标,塑形应变比,不同冲压级别等级,7,优异冲压性能和表面质量,8,优异冲压性能获得：极低的C、N含量；加入一定量的Ti或Ti和Nb；高的纯净度(非金属夹杂物少)。良好的表面质量的获得：高洁净度(非金属夹杂物控制)；板形的严格控制；轧制过程氧化铁皮去除、辊印、划伤、灰尘落入、“桔皮”等。,LCAK钢炼钢工艺流程,9,S0.005%,终点C:0.030.04%出钢：铝脱氧-炉渣改质,铝脱氧搅拌钢水去除铝脱氧产物(Al2O3),保护浇注防止保护渣卷入、气孔等,ELC或ULC钢炼钢工艺流程,10,S0.005%,终点C:0.030.04%出钢：不脱氧-炉渣改质,铝脱氧搅拌钢水去除铝脱氧产物(Al2O3),保护浇注防止保护渣卷入、气孔等,超低碳含量的获得,11,IF钢的更加超低碳化趋势,12,烘烤硬化钢(BH钢）：C：3050ppm；C、Nb、Ti精确控制。,超高强度钢：热冲压成形；局部热处理等。,超深冲钢(IF钢）：超低碳化(低温退火钢板)；抗二次加工硬化(低磷)。,超低碳钢RH精炼,13,主要内容,1汽车板深冲性能和炼钢工艺简介,2汽车板表面缺陷和夹杂物检验,3汽车板夹杂物控制技术,14,汽车板表面缺陷,15,汽车钢板表面缺陷控制,16,广州本田：每10个钢板卷，有表面缺陷钢卷不能超过一个；存在表面缺陷钢卷，表面缺陷不能超过一处。,汽车板中有害夹杂物尺寸,17,汽车板中有害夹杂物尺寸,18,有害夹杂物之一：大型簇群状Al2O3夹杂物,19,微小Al2O3聚集、捕捉,20,21,铸坯中大型夹杂物分布,淡路谷浩,材料，17（2004），p107,22,铸坯“HOOK”振痕,Y.Awajiya,EntrapmentLocationinSolidifiedShellofUltraLowCarbonSteelSlab，AISTech2005，Vol.II,p65,有害夹杂物来源二：结晶器保护渣,23,有害夹杂物来源三：Ar气泡+Al2O3,24,TakashiMIYAKE,InfluenceofSulphurContentandMoltenSteelFlowonEntrapmentofBubblestoSolid/LiquidInterface,ISIJInternational,Vol.46(2006),No.12,pp.18171822,Ar气泡+Al2O3,25,Ar气泡+Al2O3,26,夹杂物,气孔,夹杂物检测方法,27,常规检测方法的不足：钢材出厂检验：ASTM标准（A、B、C、D、Ds类夹杂物）；用户标准（SKF、米其林、贝卡尔特等）；分析检验手段：光学显微镜。科学研究：光学显微镜；扫描电镜（+EDS）；投射电镜（+EPMA、EDS）；图像分析；PDA（PulseDistributionAnalysis）。,问题：试样检测面积小；分析检验耗时长；分析检验结果(夹杂物数量、尺寸、成分、位置)可信度低。,28,JFE对汽车板铸坯夹杂物检验方法,Y.Awajiya,EntrapmentLocationinSolidifiedShellofUltraLowCarbonSteelSlab，AISTech2005，Vol.II,p65,3030mm,总检验面积：303028=25,200mm2,大型夹杂物主要类型,29,夹杂物数量密度：0.48个/cm20.51个/cm20.52个/cm2,正常浇铸铸坯夹杂物,30,正常坯表层试样中大于50m夹杂物主要为簇群状Al2O3，未检测到保护渣卷入形成夹杂物；不能避免100m有害夹杂物存在（数量：0.0280.057个/cm2），生产高端用户钢板应对铸坯采用表面清理（扒皮）。,正常坯夹杂物数量分布,31,主要内容,1汽车板深冲性能和炼钢工艺简介,2汽车板表面缺陷和夹杂物检验,3汽车板夹杂物控制技术,32,33,减少Al2O3簇群：转炉炼钢终点控制(O，FeO)；转炉出钢防下渣；提高RH精炼效率；严格控制二次氧化等。减少结晶器保护渣卷入：控制结晶器钢水液面波动；高粘度保护渣；浸入式水口设计优化；高拉速采用FC结晶器。减少“气泡+Al2O3”：严格控制Ar流量；浸入式水口设计优化；采用电磁搅拌；控制“hook”。,汽车板夹杂物控制主要措施,34,钢水纯净度,35,钢水纯净度,川崎制铁生产优质超深冲板采用如下质量判据：中间包钢水T.O小于30ppm，产品可不检验直接交货；T.O在3055ppm，必须进行检查后方能交货；T.O55ppm，产品则必须降级使用。,36,提高钢水纯净度措施,采用顶底复吹转炉；增大吹炼后期炉底惰性气体量，增强搅拌；炼钢终点碳含量由0.020.03%提高到0.0350.04%；提高终点控制成功率，减少补吹。,37,减少RH处理过程的加铝吹氧提温,危害:增加Al2O3夹杂物量；增加RH处理时间，影响与连铸的匹配。措施：严格控制前工序碳、氧、温度；工艺控制模型；炉气在线分析、动态控制。,38,严格的保护浇注,加强钢水包长水口之间的密封；中间包使用前Ar清扫；高的大包滑动水口开启引流成功率；长水口浸入式开浇；保证中间包钢水高于临界高度；中间包碱性覆盖剂。,39,采用高粘度保护渣,40,采用高粘度保护渣,41,FC(ForceCirrculation)结晶器,42,FC结晶器减少铸坯皮下气孔、卷渣,43,FC结晶器降低不合格冷轧板指数,44,提高拉速减少夹杂物密度,高拉速减少大型夹杂物数量,45,JFE：高拉速有利于减少钢板表面缺陷,46,H.Nakamura,etal.,Technologyfo