Page 18 - 理化检验-物理分册2024年第八期

徐丽菊，等：不同精炼模式对耐候钢Q355GNH质量的影响

表1 GB/T 4171—2008对Q355GNH钢的力学性能要求

180°冷弯试验b≥20 mm
项目 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 断后伸长率/%
厚度 弯心直径
≤6 a
标准值 ≥355 490~630 ≥22
>6 2a
[3]
正方向变化，增强钢的稳定性 ，耐候钢的化学成分 卷取温度为552 ℃。
分析结果如表2所示。 1.3 精炼路径
1.2 热轧工艺 采用冷弯加工Q355GNH耐候钢时，需要提高
耐候钢中含有Cu、P、Cr、Ni等元素，这些元素 其品质，减少夹杂缺陷，某钢厂从3炉R精炼模式转
在一定程度上起到固溶强化和细晶强化的作用。在 2炉R精炼模式，造成R精炼炉生产紧张，为了生产
保证单相奥氏体区的情况下，终轧温度越低，越易 及物流平衡，对耐候钢开展R精炼炉转L精炼炉处
获得细小的铁素体 ，性能越强。试验钢的厚度为 理，不同精炼路径下Q355GNH耐候钢的化学成分
[4]
3.68 mm，出炉温度为1 226 ℃，终轧温度为845 ℃， 如表3所示。
表2 耐候钢的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Mn Cu Ni N O H
实测值 0.06~0.09 0.3~0.5 0.5~0.8 0.2~0.4 0.08~0.12 ≤0.006 ≤0.999 9 ≤0.000 4
标准值 ≤0.12 0.25~0.75 ≤1.0 0.25~0.55 ≤0.65 — — —
表3 不同精炼路径下Q355GNH耐候钢的化学成分 %

质量分数
精炼路径
C Si Mn Al Cu Ni N O H
R精炼模式 0.06~0.09 0.3~0.5 0.5~0.8 0.03~0.06 0.2~0.4 0.08~0.12 ≤0.006 ≤0.999 9 ≤0.000 4
L精炼模式 0.06~0.09 0.3~0.5 0.5~0.8 0.03~0.06 0.2~0.4 0.08~0.12 ≤0.006 ≤0.999 9 ≤0.000 4

R精炼模式的原理如图1所示。早期R精炼模
式的冶金功能以脱氢为主，目前R精炼模式的冶
金功能已得到了充分发展，其主要冶金功能包括：

① 脱氢，真空脱气装置的脱气效率很高，对于完全
脱氧的钢水，其脱氢率可不小于60%，而未完全脱氧
钢水的脱氢率可不小于70%，在一定真空度下，脱氢
效率取决于钢水的循环次数；② 脱氮，由于钢中氮
的溶解度是氢的15倍，且硫和氧影响脱氮速率，因
此R精炼模式真空脱气的脱氮效果不明显，通常效
率为0~10%，但在强脱氧、大氩气流量、确保真空度
的条件下，也能使钢水中的氮减少20%左右；③ 脱
氧，在真空条件下，由于碳、氧反应非常激烈，产生
的CO气体很快被抽走，故R精炼模式真空脱气的脱
氧效果比较好，一般经过R精炼模式真空处理的钢
图 1 R 精炼模式的原理示意
−5
水，全氧质量分数可保持在（2~5） ×10 ；④ 脱碳，

R精炼模式最主要的功能是脱碳，金属中的氧和渣 此外，合金收得率比较高，被氧化的合金元素少；
中的FeO用于脱碳，经过R精炼模式处理，可将钢中 ⑥ 成分控制精确，合金加料系统能快速、准确、均匀
的碳质量分数降到2×10 −5 以下；⑤ 去除夹杂物，采 地将所需合金加入到真空室内，使钢中成分控制在
用R精炼模式处理， 可使氧质量分数低于1.5×10 −5 ， 非常小的范围；⑦ 加热，采用化学加热法（如铝热法）
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