低硅低碳
转炉低碳低硅钢生产实践
关 键 词 ： 碳 低 硅 钢 ； 艺流 程 ； 下 气 泡 ； 铸 结 水 口 低 工 皮 连
０ 前 言
低 碳 低 硅 钢 因 其 良好 的 抗 拉 性 和 延 展 性 ， 热 经
１ ＨＧ１ ０钢 的特 性
１ １ 化 学 成 分 （ 表 １ ． 见 ） 表 １ ＨＧ１ ０钢 的 化 学成 分
铝锰铁进行 炉 内预脱氧 ， 出钢时用高性 能多功 能精 炼 脱 氧 剂 、 钡 钙 、 硅 钡 进 行 终 脱 氧 ， 根 据 终 点 硅 铝 并 温度 、 点碳含量适 当调整脱氧合金 加入量 。 终 合 金 化 过 程 锰 含 量按 中限 进 行 配 加 。
２ ５３ 小平台炉外处理 ．．
元 素 含量 Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ ≤０ ０ ．８ ≤Ｏ ０ ．５ ０５ ≤ ００ ５ ．９ ０ ２ ～ ．ｏ ．３
轧后 ， 冷 轧再 加 工 性能 仍较 好 ， 其 因而 深受用 户欢 迎 ， 已成为 钢材市场 的 “ 业 新宠 ” 。杭 钢集 团公 司为 了不 断提高产 品市 场份额 和打造 核心竞 争力 ， 抓住 有利时机 ， 时组织技 术部 门开 发 了 Ｈ ０高延展 及 Ｇ１ 性热轧带 钢 ， 于 ２０ 并 ０ １年 ８月 起 在 ２ ｔ 气 顶 吹转 ０氧 炉上 进 行 了试 生 产 和 批 量 生 产 。 针 对 ＨＧ１ ０钢 的 冶金特性 ， 在转 炉生产过 程 中 ， 对冶 炼操作 、 钢液质 量、 浇注温度 等方 面的控制 进行 了有 益 的尝试 。通
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２ ２ １ 第 期 ０ 年ｌ月 四 ０
出 全
９
转 炉 低 碳 低 硅 钢 生 产 实 践
戚 雄 伟
（ 州钢 铁 集 团公 司转 炉 炼钢 厂 杭 杭 Ｉ ３ ０ ２ ） 州 １０ ２
方坯低碳低硅钢水口结瘤
控制在适当的程度（既防止气孔产生，又利于钢
水可浇性的控制）。使整个脱氧过程使用的总铝 量控制在1kg/t钢以内，减少在脱氧过程中Al2O3夹 杂物的生成量。
• 5.3 合理控制到站温度和节奏，确保出站软吹氩 时间≥5min。
• 5.4中包烘烤时间≥120分钟；中包上水口使用锆质 水口。
• 5.5 优化连铸保护浇注，采用密封环，中包执行 先上大包保护浇注管后再开浇的浇注工艺，大包 后期的敞浇时间控制在3min以内。
（3）中包钢样中夹杂物分析
• 金相检验结果：
• 在200倍目镜下对各炉次各样品进行观 察100个视场，每个视场直径为在1mm。金 相检验表明，钢中夹杂物多数是小于50μm 的 Al2O3 、 SiO2 、 硫 化 物 夹 杂 ， 尤 以 5 ～ 10μm居多。该类夹杂很难在中间包中上浮、 排除，浇注过程中极易附着在水口壁，成为 水口的结瘤物，影响浇注顺行。
从图2可见：转炉终点氧含量高，平均为1024ppm， 且波动大( 331.2 ～1970ppm )。
（2）吹氩站进站氧、出站氧与终脱氧喂铝量见： 表2和图3
• 表2 进站氧、出站氧与终脱氧喂铝量情况
项目
炉数 最大 最小 平均
进站α o，ppm 出站α o，ppm
31 77.1 10.1 43.72
采取冲棒操作时，还会导致结晶器液面翻卷，增加结 晶器卷渣和漏钢的几率。 2.3 水口结瘤实物
对水口堵塞严重的中包浇次结束，取水口实物样
观察发现中包水口存在严重的结瘤物，且水口结瘤物 断面层次清晰，见图1。
图1 水口内部结瘤物结构图
• 3、水口结瘤的相关调查
• 3.1 调查方法
• 由于12LW除碳低、硅低外，锰也较低， 钢水中[O]含量相对较高，通常使用Al作脱 氧剂。为此，在调查水口结瘤原因时，采取 如下方法：
济钢低碳低硅钢冶炼工艺的开发与应用
第２卷 第６ ８ 期
２０ ０ ６年 １ ２月
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍｅａｌ ｒ ｙ ｈｎ ｏ ｇ ｔｌ ｇ ｕ
Ｖ０ ． ８． ． １ ２ Ｎｏ６ Ｄｅ ｅ ｅ ｏ ６ ｃ ｍｂ ｒ ２ ｏ
・
生产 技 术 ・
济钢低碳低 硅钢冶炼 工艺 的开发与应用
１ １
冶金学 院炼钢专业 。现为济钢第三炼钢厂高级工程师 ， 从事炼钢 工 艺 研究 和品种钢 的开发 工作 。
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２０ 年 １ 月 ０６ ２
山
东
冶
金
第 ２ 卷 ８
不同， 保证一次加 足 ， 喂线速度 ２Ｏ ／ ｉ ０ｒｒ ｎ ｅａ 。喂线毕 ３ ｎ 即测温 取样 吊包 。 ｍｉ立 ３ ． 精炼控制 吹氩控制：第一批造渣材料熔化 ．３ ２ 前可适当控制氩气流量保证化渣 良好 ，化渣后采用 弱搅拌（ 不裸露钢水为原则） 。加造渣材料前用铁锨
钢水可浇性。由于钢中 Ｃ控制低 ， 钢水氧化性强 ， 钢 中铝含量要求高 ， 非常容易出现钢水粘度大 ， 导致连
３ 生产 实践
３１ 成分 控制 ‘ ．
铸机停机的现象 。 二是钢中 Ｓ 的控制。由于钢中 Ｓ ｉ ｉ 要求低 ， Ａ 要求不小于 ０ ２ ％， 而 ｌ ． ０ 精炼还原容易发 ０
生回 Ｓ 现象 。随着冶炼技术的进步 ， ｉ 尤其是钢水氧
为 了保证钢材有 良好的冲压性能 ，低碳低硅钢 的冶炼成分要求严格 ， Ｓ Ｃ 以 Ｐ Ｃ为例 ， 其化学成分见
表１ 。济钢确定的内控成分范围较窄 ， 且化学成分稳
化性及 ｓ、、 、ｌ ｉ ｃ Ａ 成分控制等关键技术的成熟 ， ｓ 产 品质量不断提高 ， 为济钢开拓市场 ， 实现做强做精 的
典型钢种炉外精炼1
适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池内具有较高的传质 速度。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
A 精炼渣脱硫机理
脱硫反应： [S ]+ (CaO)=(CaS)+[O]
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
B 炉渣各组分对脱硫的影响 a. 碱度对精炼渣脱硫性能的影响
精炼渣碱度对精炼过程的脱硫、脱氧均有较大的间的分配比。 实验表明，当R<3.0时，碱度增加，Ls随之增加， 而当R>3.0时，继续增加R，Ls下降。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
(3)初始硫含量。 (4)精炼温度。 (5) 精炼时间。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
I. 硫容量
渣－钢间硫容量：Cs’ =(S)[ao]/[as]
, 渣－气间硫容量： CS (S )(PO2 / PS 2 )1/ 2
Cs 即为炉渣与钢平衡的硫容量，由炉渣 成分和温度确定，表示炉渣吸收硫的能 力
典型钢种炉外精炼工艺
(北京科技大学冶金工程研究院)
第一部分：主要钢种炉外精炼工艺
1.低碳铝镇静钢 2.Si-Al 脱氧钢 3.Si-Mn 脱氧钢 4.轮胎帘线钢 5.实用简易精炼渣系
一、低碳(低硅)铝镇静钢冶炼
的技术特点
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术 主要质量要求：
(1)低硫－保证板材各向同性。
渣中氧含量也会影响到钢中的溶解氧 含量。
在渣/钢间存在着氧的平衡分配，炉渣氧化性 较高时，炉渣会向钢中供氧，增加钢液中的溶 解氧量。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
III. 硫分配比和硫容量关系
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
一般情况下，钢中除了碳、硅含量较高外， 钢中硫活度系数接近，可用w[S]代替a[s]
硅钢片2521标准
硅钢片2521标准硅钢片2521是一种常见的电工钢，其标准为日本JIS标准，编号为JIS 2521。
这是一种具有优良磁性能的低硅低碳钢板，通常被用于制作各类变压器、电机等电磁元件。
以下是对硅钢片2521标准的详细介绍：一、化学成分硅钢片2521的化学成分是铁（Fe）含量在99.6%以上，硅（Si）含量在0.10-0.40%之间，锰（Mn）含量在0.30-0.60%之间，磷（P）含量在0.035%以下，硫（S）含量在0.035%以下。
这种钢材的碳（C）含量较低，通常在0.01-0.03%之间。
二、机械性能硅钢片2521具有良好的机械性能。
其抗拉强度通常在240-340 N/mm²之间，屈服强度在190-230 N/mm²之间，延伸率在28-34%之间。
此外，硅钢片2521还具有良好的冷弯性能，可以满足各种机械加工和成型工艺的需求。
三、磁性能硅钢片2521的磁性能是其重要的性能指标之一。
它的相对磁导率通常在1.65-1.85之间，矫顽力较低，通常在80-160 A/m之间。
此外，硅钢片2521的铁损值较低，具有良好的节能性能。
四、制造工艺硅钢片2521的生产工艺主要包括冶炼、连铸、轧制、退火等环节。
在生产过程中，要严格控制化学成分和温度等工艺参数，以确保其优良的磁性能和机械性能。
此外，硅钢片2521还需要进行涂层处理等表面处理工艺，以提高其耐腐蚀性和绝缘性能。
五、应用领域由于硅钢片2521具有优良的磁性能和机械性能，因此被广泛应用于电力变压器、发电机、电动机等电磁元件的制造。
此外，它还被用于制作各种电器、电子元件等产品。
由于其良好的节能性能，也被用于各种节能型电机和变压器的制造。
六、与国内标准的对比我国的电工钢标准与日本JIS标准存在一定差异。
在化学成分方面，我国的硅钢片通常要求硅含量在0.5%-3.0%之间，与日本JIS 2521相比，硅含量稍高但铁含量稍低。
在机械性能方面，我国的硅钢片抗拉强度和屈服强度通常比日本JIS 2521稍高，但延伸率和冷弯性能稍差。
低碳低硅钢流动性控制
低碳低硅钢流动性控制刘玲月李军辉（宁波钢铁有限公司315807）（杭钢转炉厂310022）摘要：本文从低碳低硅钢产生流动性差的源头进行分析，找出影响低碳低硅钢流动性的关键因素，并提出相对应的措施，很好的解决了低碳低硅钢的浇注流动性问题。
关键词：转炉低碳低硅钢流动性Al2O31 前言低碳低硅钢前身是沸腾钢。
沸腾钢一般只用弱脱氧剂锰铁进行脱氧处理，并加少量的铝块调节氧化性，钢水的含氧量高于与碳平衡的氧含量。
在浇注过程中，随着温度降低进行结晶，[C]、[O]在凝固前沿发生反应，产生大量CO气泡引起钢水沸腾，有利于去除钢中的气体和夹杂物。
由于沸腾钢具有较好的焊接、冲压及冷弯性能，在全连铸推广前有大部分冶炼厂家都采用模铸方式生产。
在连铸生产方式推广后，由于设备、工艺情况改变，浇注的沸腾钢经常会产生皮下气泡缺陷，造成报废。
宁钢炼钢厂生产的低碳低硅钢有两种工艺路线：路线一：260吨鱼雷罐铁水预处理180吨转炉冶炼连铸浇注路线二：260吨鱼雷罐铁水预处理180吨转炉冶炼LF精炼连铸浇注路线一的脱氧方式为：在出钢过程中加入适量的含铝合金进行脱氧，浇注前目标氧含量在30~50ppm。
路线二的脱氧方式为：在出钢过程中加入适量的含铝合金进行脱氧，精炼前目标氧含量在小于50ppm，在精炼过程中再次进行铝脱氧造还原渣操作，浇注前氧含量在15ppm以下。
2 水口结瘤分析低碳低硅钢一般采用铝脱氧，铝加入量过大，在浇注过程中中包水口容易堵塞，造成絮流（也就是流动性差）浇注困难；铝加入量过少，容易造成脱氧不良，铸坯容易产生皮下气泡，影响产品质量，所以控制铝的加入量对低碳低硅钢生产非常关键。
铝镇静钢中，不可避免地存在较多的高熔点Al2O3夹杂物，在浇注过程中，常常发生Al2O3在水口附近富集堵塞水口的生产事故，严重时会导致钢水回炉、铸坯报废、生产中断等恶性生产事故。
通过现场取样分析发现，影响转炉低碳低硅钢浇注质量的主要原因是高熔点的氧化物所致。
低碳低硅高铝冷镦钢钢水成分控制
Ｋｅ ｏ ｄ ｃ ｌ ｅ ｄ ｎ ｔｅ ； ｏ ｏ ｉ ｏ Ｃ ｌ ｌ１ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｏ ｄ ｈ ａ ｉ ｇ ｓｅ ｌ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ； Ｏ ｌ＇ ｉ ｔＯ
（） ４ 优化 生产 节奏 ， 减少钢 水 等待时 间 。
表 Ｉ 熔炼化学成分 ． ％
牌 Ｃ Ｓ ｉ Ｓ ｔ Ｘ －ｓ ｌ
经统计 ， 精炼过程增硅量平均为 ０ ０３ 说 明 ． １％，
在 Ｆ前 渣 系条件下 ， 炼过 程硅含 量控 制较好 ， 到 １ 精 达 了精 炼过 程控制 增硅 的 目的 。
碳低 硅 高铝 冷镦铡 对硫 、 、 和非 金属夹杂 物 等含 硅 碳
方坯无 氧化保护 浇铸． 一高速线 材轧 机轧 制。 冷 镦钢 要求 具 有 良好 的冷 成 型性 ， 化学 成分 其
设计原 则 ：
（ ） 中碳 能 提 高 强 良 而 恶 化 钢 的塑 性 和韧 １钢
性 ， 以碳 按下 限控制 ； 所 （ ） 中硅 能提高强 度 和 硬度 而恶 化 钢 的塑性 ２钢 和韧性 ， 同时 ． 增 加铁 素 体 冷变 形硬 化率 ， 硅 使钢 的
ｌ 概 述
低 碳低 硅 高铝 冷镦 钢 铝含 量 较 高 ， 方坯 连 铸 小 过程 中 ， 中包浸入 式水 口蓄 流严重 ， 严重影 响 了高质 量冷镦钢 产品 的开发 ， 故必须 对其进行 钙处 理 ， 铝 但 和钙 都是极 易氧 化 的元 素 ， 比较 难 以控 制 ； 时 ， 同 低
浅谈硅酸盐材料低碳节能的发展
４ 结 语
一
总之 ， 人 工 智 能 是 电 气 产 业 未 来 的发 展 方 向 ， 是 电气 产 业 的 具 体情况对专家系统 的知识库和规 则库进行更新 ， 以适应发展 大改革和进步。传统的人工控制由人工智能代替， 将会进一步 需 求 。此 外 ， 神 经 网络 具 有 灵 活 的 学 习方 式 和 完 全 分 布 式 的存 储 推 动 电气 自动 化 的发 展 ， 确保工作效率 ， 提 高 企 业 的 经 济 效 益 以 方 式 。在 大 规 模 信 息 处 理 中得 到 广 泛 应 用 ， 并且 其 识 别 能 力 和 复 及 社 会 效 益 。 杂 状 态 分类 能力 都很 强大 。 在 电力 系 统 的短 期 负 荷 预 测 中， Ｂ Ｐ神 经 网路 能够 在足够 的驯 良样本 中， 对 模型急怒攻心 合理分类 ， 对 参考文献 输入进行选 择 ， 构 建不 同季节 的周预 测和 日预测模 型； 将 元件关 【 １ 】 彭启琮． Ｄ Ｓ Ｐ技术【 Ｍ】 Ｅ 京： 电子科技大学出版社 ， ２ ０ ０ ７ ．
果， 实现可持 续发展。另外 ， 国家基于 十二五计划和 面对气候变 型建设的基础材料 。我国是世界上使用建材 最多的国家， 其消耗 仅 次 于 化 工 、 冶 金产 业 ， 建 材 产 业 的能 耗 占据 了全 国 能耗 的７ ％， 化将低碳经济 的发展 作为国家 发展 的 目的， 实现低碳节 能发展 。 国家为 了应对多变的气候 ， 在发展低碳经济的基础上对于硅 占据 了工业部 门能耗的 １ ０ ％， 属于第三大耗能产业 ， 废气排放 占 酸盐材 料的生产和使用 更是千变万化 。建筑工程 中经常使用 的 据 全 国废 气排 放 的 １ ８ ％。根 据 相 关 计 算 可 知 ： 如 果 建筑 行 业 每 增
碳氧平衡在低碳低硅钢RH轻处理工艺中的应用
2U21 年 2 月炼钢Feb.2021第 37 卷第 1 期 Steelmaking Vol. 37 No. 1•39 •碳氧平衡在低碳低硅钢RH轻处理工艺中的应用朱坦华，颜慧成，汤海明•程迪，王现周(河北钢铁集团邯钢公司，河北邯郸（)56()15)摘要：通过对低碳低硅钢炼钢过程碳氧平衡进行系统计算，结合RH轻处理工艺要求，详细分析了过程碳、氧含量的控制要点，结果表明:C0分压对碳氧积的影响比钢水温度更加显著;RH生产超低碳钢时要求极限真空度和较高的平衡氧含量;RH轻处理生产低碳低硅钢的适宜条件是进站初始碳质量分数().()3 %〜().()4 %、初始氧质量分数().()4 %〜().()5 %、真空度5 kPa，研究规律在生产中得到了应用与验证。
关键词：碳氧平衡;RH轻处理;低碳低硅钢中图分类号：T F769.4文献标志码：A文章编号：1()()2-1043(2()21)()1-()039-05Application of carbon-oxygen equilibrium in RH soft-treating process for lowcarbon and low silicon steelZHU Tanhua.YAN Huicheng,TANG Haiming,CHENG Di.WANG XianzhouHansteel Branch.HBIS Group. Handan 056015,ChinaAbstract：Carbon-oxygen equilibrium in steelmaking process was systemically calculated. Controlpoints of carbon and oxygen content were analyzed in detail based on the technological requirement ofRH soft treating process. The results showed that the effect of CO partial pressure on carbon-oxygenequilibrium was more significant than that of molten steel temperature. The ultrahigh vacuum andsuitable mass fraction of equilibrium oxygen were needed for RH process to produce ultra-low carbonsteel. It was suitable for production of low carbon and low silicon steel with RH soft treating atvacuum degree 5 kPa,initial carbon mass fraction 0.03 % -0.04% and initial oxygen mass fraction0.04 % - 0.05 %. The result was applied and verified in actual production of low carbon and lowsilicon steel.Key words：carbon-oxygen equilibrium：RH soft treating process；low carbon and low silicon steel碳氧平衡是炼钢反应的重要现象，碳氧积作 为基本参数，是炼钢终点控制的一个特征指标，碳 氧平衡在真空脱碳工艺中得到重要应用。
低碳低硅钢SPHC精炼工艺实践
图 １ 同脱 氧工艺 Ｒ 不 Ｈ精炼结束后 Ｔ． Ｏ含量
３－ ． ２降低 Ｒ １ Ｈ铝氧加热率 Ｒ Ｈ真空精炼过程 ， 若钢包蓄热不饱和 ， 真空槽 烘烤温度得不到保证 、 转炉出钢时间提前而延长 Ｒ Ｈ
・
３ ・ Ｏ
《 碳低 硅钢 Ｓ Ｈ 低 Ｐ Ｃ精 炼工 艺实践 》
工 序 时 间 、钢水 循 环 流量 控 制 不 当 等 因素 ，钢水 精
种属于低碳低硅铝镇静钢 ，该钢种成分设计见表 １ 。
表１ Ｓ Ｈ Ｐ Ｃ化学成分设计 （ ） ％
・
２ ・ ９
《 低碳低硅钢 Ｓ Ｈ Ｐ Ｃ精炼工艺实践 》
从 表 １ 以看 出Ｓ ＨＣ 可 Ｐ 钢种 的主要 特 点 ：
Ｂ Ｆ Ｌ ＋ Ｃ Ｏ ＋ Ｈ Ｃ 生产 工艺 ， 工艺 效果 见 Ｏ ＋ Ｆ Ｃ 、Ｂ Ｆ Ｒ ＋ Ｃ 其 表２ 。不 同生 产工 艺实 绩表 明 ，Ｃ Ｓ Ａ 精炼 结束 后钢 中 ＴＯ 量较 高 ，连铸 浇注过 程 中Ａ ， 塞 中包 水 口 ， ．含 １ 堵 Ｏ 连 续浇 注仅 ４ ７炉而 被迫 中断 生产 ，打破 “ ～ 一罐 制 ” 钢 铁界 面 平衡 。Ｌ 精 炼 过程 中 ，钢 水增 硅 、碳 得 不 Ｆ 到有 效控 制 ，硅或碳 成分 出格 综合 炼成 率仅 ７．％， ５ ６ 因钢种 改 炼 而 中断铸 坯 热 送 ，严 重 时轧 钢 断坯 料 ， 依 然打破 “ 一罐 制 ”钢 铁界 面平 衡 。Ｒ Ｈ精炼 结束 后 ， 钢 中ＴＯ 定控 制在 ３ ．稳 ５×１ ０ 以下 ，彻底 解决 了中包
专． 敞 黾
ＣＩ Ｅ ＳＣ Ｔ ＣＨＮ Ｌ Ｏ ＯＧ Ｙ
低 碳低 硅钢 Ｓ Ｈ Ｐ Ｃ精 炼工艺实践
何 宏侠 高祝 兵 陈露 涛
低碳低硅铝镇静钢结水口的防治
炉数在 ４ ８ ～ 炉。因此 ， 减少结水 １现象和钢水回炉 ３
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２ ０ 年 ７月 第 ２ ０７ 期
昆 钢
科
技
５
ｌ
分｜涪 哪 薹
●
ｔ 瓷 － 瓴０ ● １《“００ Ｏｔ ＝ ； Ｉ 瑚 ０ ≮ 量｝
性 ， 钢具有 较好 的冷加 工性 能。低碳 低硅 板带 生 使 产 工 艺线 ： 钢－ 热 轧 ｆ 炼 ＋ 炉卷 轧 机）＋ － 冷轧 生 产 工 艺 线 ， 制一 般 冲压用 冷 轧 板 Ｓｌ 。其 中 ： 钢试 生 试 ｔ２ 炼
产 工艺 线 为 ： Ｒ法 铁 水 脱 硫 预 处理 ０Ｌ Ｋ ｔＤ转 炉
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图 １ 转炉 冶 炼 终 点 Ｃ— Ｏ 关 系 图
Ｓｌ ｔ ２生产 的限制 性环 节 ，而结 水 １ 这类 钢 的共 ３是 性 问题 。据 了解 ， 内钢厂 在生产 此类 钢 种时连 浇 国
２１ 终点温度与［ １ ．２ ． ｏ 的关系 转 炉终点 钢水 温度 与【】 系（ 图 ２４ 。当 Ｏ的关 见 【） 】 终点【】０ ２ ～ ． ０ ｃ： ． ５ ０ ４ ％时 ， ０ ０ 随着温度的升高 ，终点
闭 ， 浇注 板坯 ６块 （ 共 含头 坯 、 尾坯 各一 块 ） 约 １５ ， １ 吨 。 ２０ ０ ３年 ５月 至 ２ ０ ０ ４年 ５月 共 浇 铸 ２ ６组 ６ Ｓｌ ， 均连 浇炉 数为 ８２ ｔ２ 平 ．４炉， ； １０组 全 部浇 组 有 ７
c1010执行标准
C1010执行标准
一、化学成分
C1010钢是一种低碳、低硅、低硫、低磷的高纯铁素体钢，主要成分包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、钼等元素。
其中，碳含量在0.07%至0.12%之间，硅含量在0.17%至0.37%之间，锰含量在0.30%至0.60%之间。
磷和硫的含量较低，分别不超过0.03%和0.03%。
铬、镍、钼等元素的含量根据不同的质量要求进行微调。
二、物理性能
C1010钢具有良好的冷成型性和切削加工性。
其抗拉强度在490MPa至630MPa之间，屈服点在245MPa至295MPa之间，伸长率在25%至40%之间。
该钢种的物理性能指标受热处理工艺的影响较小，适用于各种加工方式。
此外，C1010钢还具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，可以在一定条件下抵抗腐蚀和氧化。
总结：C1010钢是一种低碳、低硅、低硫、低磷的高纯铁素体钢，具有优良的冷成型性、切削加工性、耐腐蚀性和抗氧化性。
其化学成分和物理性能指标均符合相关执行标准，适用于各种加工方式。
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罗国华范植金朱．Ｋ秀
朱丛茂：轧后冷却Ｔ艺对低碳低硅钢组织与性能的影响
１５
不同返红温度对试验钢低温冲击性能的影响
样，并在光学显微镜下观察组织。
图２（ａ）、（ｂ）所示，返红温度控制在６００℃以下，试验钢组织为铁素体＋贝氏体＋珠光体；返红温度６５０℃时，组织为铁素体＋珠光体＋沿晶碳化物。
如图２（ｃ）。
用扫描电镜作进一步观察，返红温度在６００℃以下，钢中形成部分贝氏体，且返红温度越低贝氏体体积越大，数量越多，如图３（ａ，ｂ）。
返红温度达到６５０℃时，沿铁素体晶界有大量聚集、粗大的碳化物析出，如图３（ｃ）。
返红温度控制在６００℃以下时，一６０℃低温冲
击断口均呈现韧窝形貌。
返红温度５５０℃时，断口韧窝没有被拉长，呈现等轴状（图４ａ）；而返红温度
６００℃时，断口韧窝被明显拉长（图４ｂ）。
返红温度
在６５０℃时，低温断口形貌为典型河流花样，属于脆
性断口（图４ｃ）。
３
讨论
采用轧后快速冷却工艺，加大了组织形核的过冷度，增大组织的形核速率，抑制组织长大速率，可以细化钢的组织ｕ］，细化晶粒可以阻止裂纹形成及扩展，从而提高钢的韧性。
如图２所示，试验钢组织晶粒度达１０级，组织较为细小，从而保证钢的低温
韧性。
由于返红温度以及冷却速度不同，在快速冷却后的连续冷却过程中，钢中碳扩散速率不同，发生较为显著不同的组织转变。
快冷至６００℃以下，试验钢组织发生了部分贝氏体转变，少量塑性好的贝氏体通过塑性变形有效缓解裂纹前端的三向应力集
图２返红温度对试验钢金相组织的影响：（ａ）５５０℃；（ｂ）６００℃；（ｃ）６５０℃
图３返红温度对试验钢组织的影响：（ａ）５５０ｃ；（ｂ）６００℃；（ｃ）６５０Ｃ
图４返红温度对试验钢一６０℃冲击断口形貌的影响：（ａ
Ｊ５５０℃；（ｂ）６００℃；（ｃＪ６５０℃
１６武汉工程职业技术学院学报
中，从而使韧性断裂机制增强口矗］，在晶粒大小相同情形下，铁素体＋贝氏体＋珠光体多相复合组织是大大提高试验钢韧性的关键因素。
试验钢快冷后，返红温度为５５０℃，冷速加大，在轧制过程中形成的高密度位错在铁素体基体里得到更多保留（图５ａ），在铁素体基体中固溶的碳含量增加，强化了铁素体组织，位错运动阻力增大，并容易造成裂纹前端应力集中，使得钢的强度有所上升但塑性降低，低温冲击韧性有所下降。
返红温度为６００℃时，铁素体位错密度降低，钢的强度也有所下降，碳化物分散析出没有粗化（图５ｂ），对低温韧性十分有利。
返红温度在６５０℃以上，钢中不会出现贝氏体，温度越高，从奥氏体晶界析出碳化物越多，碳在晶界偏聚越严重，使碳化物越粗大且形状越不规则（图５ｃ），这种粗大碳化物是导致低温冲击韧性显著下降的主要原因。
图５试验钢的精细组织结构及碳化物形貌：（ａ）５５０℃；（ｂ）６００℃；（ｃ）６５０℃
４结论
（１）轧后喷水快冷返红温度控制在６００℃以下，低碳低硅钢组织发生部分贝氏体转变，形成了铁素体＋贝氏体＋珠光体多相复合组织，这种组织是实现低碳低硅钢高韧性的关键因素。
（２）返红温度为６００℃时，试验钢的低温冲击韧性最好；返红温度为５５０℃时，钢的强度有所上升且塑性降低，低温冲击韧性略下降；返红温度控制在６５０℃以上，粗大碳化物从奥氏体晶界析出，导致低温冲击韧性显著降低。
参考文献
［１］小指军夫．控制轧制控制冷却一改善材质的轧制技术发展［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００２：２０—３４．
［２］张树松．钢的强韧化机理与技术途径［Ｍ］．北京：兵器工业出版社，１９９５：１７９—１９４．
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（责任编辑：栗晓）。