含硼冷墩钢10B21 氮含量的控制实践

许用会 袁希金 冯 超 张占杰

(河钢集团邯钢公司)

0 前言

含硼冷墩钢10B21 主要用于生产8.8 级高强度紧固件。为了降低冷变形抗力，满足省略球化退火直接冷墩成型的要求，将碳、硅含量控制在较低水平；同时为了保证强度和淬透性，适当添加硼含量；而钢中的硼要以酸溶硼的形式存在才有意义，但硼的性质极为活泼，在钢中硼能与氮化合形成稳定的夹杂物而失去作用。因此，为保证钢种的淬透性，控制钢中的氮含量是必要的。

1 试验方法

10B21 的化学成分见表1。其生产流程：转炉→吹氩→LF 精炼→（喂线）软吹→连铸（150 mm ×150 mm），分别取4 个炉次转炉终点、吹氩站、LF 进站、LF 精炼结束、软吹结束及连铸（中包）各工序气体样，加工成￠4 mm 圆柱试样，将试样用乙醚和无水乙醇依次进行超声清洗，用LECO TC-500 氧/氮分析仪测得各工序的氮含量，经数据对比分析，得出氮含量的变化情况。

表1 10B21 的化学成分

2 结果与分析

2.1 氮含量变化

对10B21 试验炉次各工序的气体氮含量进行统计，并对其变化作图，结果分别见表2 和图1。10B21 试验炉次各工序的增氮量见表3。

表2 试验炉次气体N 含量统计

表3 试验炉次各工序增氮量统计 %

从图1 可以看出，转炉终点氮含量控制在0.001 7%～0.002 2%，波动较小，这表明试验炉次在相同的装入制度和底吹条件下氮含量控制稳定，出钢合金化后，平均增氮量达到0.000 6%，经过LF 加热处理后，终点氮含量平均增加了0.001 5%，最大增氮量达到0.001 8%，喂线再经软吹处理后，平均增氮量控制在0.000 8%，连铸工序保护浇注的平均增氮量控制在0.000 6%。

图1 试验炉次气体N 含量