张君平

(1.北京科技大学冶金与生态工程学院 北京 100083；2.山钢股份莱芜分公司特钢事业部 山东 莱芜 271104)



F38MnVS非调质钢增氮工艺研究

张君平1,2

(1.北京科技大学冶金与生态工程学院 北京 100083；2.山钢股份莱芜分公司特钢事业部 山东 莱芜 271104)

采用50 t电弧炉-50 t LF-60 t VD-180 mm×220 mm方坯连铸-热轧工艺生产F38MnVS非调质钢,在钢水入VD炉真空处理前加氮化锰线进行增氮操作，轧材后钢中氮含量稳定控制在(126-136)×10-6钢材的力学性能、低倍组织、非金属夹杂物含量均满足用户要求。

F38MnVS; 非调质; 增氮

1　引　言

微合金化是非调质钢生产的关键技术。通过向钢中加入微量元素V、Ti等，通过控锻(轧)工艺，使合金元素以C、N化合物弥散析出，使钢达到调质强度水平，从而省去调质处理，简化了生产工序，节约能源，并具有一定经济效益[1]。因此非调质钢目前被广泛应用于生产汽车连杆、曲轴等零部件。氮是含钒微合金非调质钢中一个十分有效的合金元素，在钢中主要以化合物的形式存在，随着钢中氮含量的增加，进一步增强了钒的沉淀强化作用，大幅提高钢的强度。据资料表明：在含钒中碳钢中，氮含量从0.004%增加到0.016%，屈服强度提高110 MPa，抗拉强度提高60 MPa[2]。由于氮在钢中的溶解度很小，因此研究提高钢中氮的溶解度，增加钢中氮含量是生产含钒微合金非调质钢的关键。本文结合莱钢50t电炉短流程生产线现有的工装设备，在生产含氮非调质钢F38MnVS时对钢水增氮操作进行以下研究试验。

2　F38MnVS钢主要化学成分要求

表1　F38MnVS化学成分表/%

3　短流程生产各阶段氮含量控制现状

理论研究表明：氮在液态铁中的溶解度遵循Sieverts定律，在1 600 ℃，常压状态下，液态金属铁中氮的极限溶解度为0.045 1%。……