薄板坯(pi)連(lian)鑄連(lian)軋(ya)技術將傳統(tong)鋼(gang)(gang)鐵(tie)制造(zao)流程獨立分(fen)(fen)散的(de)(de)工(gong)序有機集(ji)成，以高效、節能(neng)、環(huan)保的(de)(de)優(you)勢受到全球廣泛(fan)關(guan)注，在世界范圍內(nei)得到迅速推廣。傳統(tong)煉(lian)鋼(gang)(gang)工(gong)藝中，鑄鋼(gang)(gang)后形成的(de)(de)900攝(she)氏(shi)度鋼(gang)(gang)坯(pi)需降(jiang)至(zhi)室溫，運輸至(zhi)軋(ya)鋼(gang)(gang)機組(zu)后再加熱到1200攝(she)氏(shi)度才能(neng)軋(ya)制，中間(jian)巨大能(neng)量損(sun)耗可想(xiang)而知。連(lian)鑄連(lian)軋(ya)，薄板坯(pi)鑄完即可直(zhi)接軋(ya)制，既能(neng)避免能(neng)量損(sun)失(shi)又能(neng)充分(fen)(fen)發(fa)揮流程特點，開發(fa)與(yu)之(zhi)相(xiang)適(shi)應的(de)(de)低(di)成本高性(xing)能(neng)鋼(gang)(gang)，具有工(gong)序簡單、投(tou)資少、生(sheng)產周期短、能(neng)耗低(di)等優(you)點。
微合(he)金化(hua)技術(shu)是提(ti)高鋼材綜(zong)合(he)性能的(de)有效(xiao)技術(shu)措(cuo)施，但薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋(ya)流(liu)程(cheng)存在許(xu)多(duo)有別于傳統(tong)流(liu)程(cheng)的(de)特點，對微合(he)金化(hua)元素(su)的(de)行為(wei)產生較大影響，因(yin)此，在薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋(ya)工(gong)藝(yi)條(tiao)件下采用微合(he)金化(hua)技術(shu)必須解決新的(de)技術(shu)問題。
研究結(jie)果和生產經驗(yan)表(biao)明，混晶(jing)(jing)是(shi)鈮(ni)微合(he)金(jin)化(hua)技術應用于薄板坯(pi)連鑄(zhu)連軋流(liu)程面臨的(de)(de)(de)(de)關鍵技術問題(ti)。產生混晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)直接原(yuan)因是(shi)在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體部分再(zai)結(jie)晶(jing)(jing)區的(de)(de)(de)(de)變形(xing)。薄板坯(pi)連鑄(zhu)連軋流(liu)程軋前的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織是(shi)粗大的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)態樹(shu)枝(zhi)晶(jing)(jing)組(zu)織，原(yuan)始奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體由(you)樹(shu)枝(zhi)晶(jing)(jing)向等(deng)軸晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)轉化(hua)、等(deng)軸組(zu)織的(de)(de)(de)(de)均勻化(hua)、細化(hua)都是(shi)在變形(xing)過(guo)程中完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)，難度比傳統流(liu)程大很多；另一方面，鈮(ni)是(shi)阻止(zhi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體再(zai)結(jie)晶(jing)(jing)最有效的(de)(de)(de)(de)元素，隨著(zhu)鈮(ni)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體再(zai)結(jie)晶(jing)(jing)溫度將顯著(zhu)提高，減小了奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體完全(quan)再(zai)結(jie)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)溫度區間。
如(ru)(ru)果(guo)在(zai)薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋過程中粗(cu)大(da)奧氏體(ti)再結(jie)晶不完全，已(yi)發(fa)生再結(jie)晶的(de)(de)奧氏體(ti)較細小，未發(fa)生再結(jie)晶的(de)(de)奧氏體(ti)晶粒較粗(cu)大(da)，那么(me)細小的(de)(de)奧氏體(ti)將轉變成細小的(de)(de)鐵素體(ti)，粗(cu)大(da)的(de)(de)奧氏體(ti)將轉變成粗(cu)大(da)的(de)(de)鐵素體(ti)，從(cong)而(er)導(dao)致組織(zhi)不均勻(yun)即混(hun)晶。為此，解決(jue)混(hun)晶問題的(de)(de)技(ji)術方(fang)案如(ru)(ru)下(xia)。
(1)通過適度控(kong)制鈮含量來控(kong)制奧氏(shi)體(ti)完全再(zai)(zai)結(jie)晶溫度，保證(zheng)在奧氏(shi)體(ti)完全再(zai)(zai)結(jie)晶溫度以上(shang)的充(chong)分(fen)變形，從(cong)而獲得均(jun)勻的奧氏(shi)體(ti)組織。從(cong)目前研(yan)究結(jie)果看(kan)，鈮質(zhi)量分(fen)數控(kong)制在0.05%以下可以避免混(hun)晶問題。
(2)合理(li)調整軋(ya)制過(guo)(guo)程的負(fu)(fu)荷(he)分配，盡(jin)可能(neng)增加軋(ya)機(ji)前段(duan)F1、F2和軋(ya)機(ji)后段(duan)F5、F6的負(fu)(fu)荷(he)，降低軋(ya)機(ji)中(zhong)段(duan)F3-F4的負(fu)(fu)荷(he)。目的是盡(jin)可能(neng)擴大在(zai)奧氏體(ti)(ti)完全再結(jie)晶區(qu)變(bian)形(xing)的效果，使(shi)粗大奧氏體(ti)(ti)通過(guo)(guo)充(chong)分的再結(jie)晶使(shi)晶粒(li)細化(hua)(hua)、均勻化(hua)(hua)；最大限度地(di)減小在(zai)部(bu)分再結(jie)晶區(qu)的變(bian)形(xing)；最大限度地(di)在(zai)未再結(jie)晶區(qu)使(shi)奧氏體(ti)(ti)“餅形(xing)化(hua)(hua)”，為(wei)相(xiang)變(bian)細化(hua)(hua)晶粒(li)創造條件。
(3)盡(jin)可能提(ti)(ti)高開軋(ya)溫度(du)，即提(ti)(ti)高F1、F2的(de)變(bian)形(xing)溫度(du)，避免這(zhe)兩道次變(bian)形(xing)進入奧氏體部(bu)分再結(jie)晶區。
目前，在我國，鈮微合金化技術已廣泛地應用于薄板坯連鑄連軋流程。例如，珠鋼開發了QStE340-460TM系列高強汽車用鋼；用60mm鑄坯開發出9.5mm的X60管線鋼和7.1mm的X65管線鋼以及J55石油套管用鋼。漣鋼開發了汽車大梁板LG510L，LG590L和Q345C。包鋼開發了X52，X56和X60等系列管線鋼和J55石油套管以及汽車沖壓結構用高強度鋼帶。馬鋼開發了低合金高強度耐磨板Q460D。邯鋼開(kai)發了(le)汽(qi)車大(da)梁板(ban)H510L以及(ji)X60管線鋼。