部件。圖1和2示出了雙輥連鑄機(jī) 11，其連續(xù)生產(chǎn)鑄鋼帶12,鑄鋼帶12進(jìn)入傳送路徑10且經(jīng)過(guò)導(dǎo)向臺(tái)13至具有張拉輥14A 的張拉輥臺(tái)14。離開張拉輥臺(tái)14后，鋼帶立即進(jìn)入含一對(duì)乳縮輥16A和支承輥16B的熱乳 機(jī)16中，在這里鑄造鋼帶進(jìn)行熱乳以減少想要的厚度。熱乳鋼帶傳送至輸出輥道17,在輸 出輥道17中鋼帶通過(guò)與水的對(duì)流和接觸以及輻射進(jìn)行冷卻，其中所述水由噴水口 18 (或其 他合適的手段）提供。乳制的和冷卻的鋼帶然后經(jīng)過(guò)包括一對(duì)張拉輥20A的張拉輥臺(tái)20 且之后傳送至卷取機(jī)19。在卷取之后最終冷卻鑄造鋼帶。
[0039] 如圖2中所示，雙輥連鑄機(jī)11包括機(jī)器主機(jī)架21，其支撐一對(duì)位于側(cè)面的具有鑄 造表面22A的鑄輥22。在鑄造操作過(guò)程中，熔融金屬自鋼包（未示出）提供至中間包23 中，經(jīng)過(guò)難熔護(hù)罩24至分配器或可移動(dòng)的中間包25,且然后自分配器25經(jīng)過(guò)輥隙27上方 的鑄輥22之間的傳送噴嘴26。在鑄輥22之間傳送的熔融金屬形成位于輥隙上方的澆鑄熔 池30。澆鑄熔池30通過(guò)一對(duì)側(cè)閉擋板或板28受限于鑄輥的末端處，其中所述側(cè)閉擋板或 板28通過(guò)一對(duì)推進(jìn)器（未示出）推向鑄輥的末端，所述推進(jìn)器包括連接至側(cè)板支架的液壓 缸單元（未示出）。澆鑄熔池30的上表面（通常稱作彎月液面（"meniscus" level))通 常位于傳送噴嘴26的下部末端的上方從而使得傳送噴嘴的下部末端浸入澆鑄熔池30內(nèi)。 鑄輥22的內(nèi)部是用水冷卻的從而使得當(dāng)鑄輥經(jīng)過(guò)澆鑄熔池時(shí)外殼凝固在移動(dòng)的輥面上， 且一起引入介于鑄輥之間的輥隙27處以生成鑄造鋼帶12,其自鑄輥之間的輥隙向下傳送。
[0040] 雙輥連鑄機(jī)的類型可以是在美國(guó)專利Nos. 5, 184, 668和5, 277, 243或美國(guó)專利 5, 488, 988或美國(guó)專利申請(qǐng)12/050, 987中所詳細(xì)說(shuō)明和記載的類型。可以參考這些專利的 專利說(shuō)明書和專利申請(qǐng)說(shuō)明適用于本發(fā)明的一實(shí)施方案的雙輥連鑄機(jī)的合適的構(gòu)造細(xì)節(jié)， 這些專利說(shuō)明書中的公開內(nèi)容引用在此作為交叉參考。
[0041] 通過(guò)控制雙輥連鑄機(jī)中的一些參數(shù)進(jìn)行快速凝固，本發(fā)明的鋼組成產(chǎn)生了 MnO和 si〇d9液體脫氧產(chǎn)物，其為細(xì)小且均勻分布的球狀?yuàn)A雜物。由于有限的熱壓下量，所存在的 MnO. SiO2夾雜物也未被連續(xù)的熱乳過(guò)程顯著拉長(zhǎng)。調(diào)節(jié)夾雜物/顆粒群以刺激針狀鐵素體 的成核。MnO. 3102夾雜物可以是約10 μ m至非常細(xì)小的顆粒（小于0. 1 μ m)，以及大部分 為約0. 5 μ m~5 μ m。0. 5~10 μ m的較大尺寸的非-金屬夾雜物提供用于成核針狀鐵素 體，以及可以包含夾雜物的混合物，例如包含MnS和CuS。奧氏體粒度顯著大于常規(guī)熱乳鋼 帶中所產(chǎn)生的奧氏體粒度。粗奧氏體粒度且結(jié)合調(diào)節(jié)的夾雜物/顆粒群有助于針狀鐵素體 和貝氏體的成核。
[0042] 連續(xù)的熱乳機(jī)16典型地用于10~50%的壓下量。在輸出輥道17上，冷卻可以包 括水冷卻區(qū)和氣霧冷卻（air mist cooling)從而控制奧氏體轉(zhuǎn)化的冷卻速率以在溫度為 300~700°C時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的顯微組織和材料性能。可選地，卷取溫度可以是約450~550°C。 所得的顯微結(jié)構(gòu)大部分包含針狀鐵素體和貝氏體。
[0043] 在本發(fā)明的高銅和高錳鋼中，熱壓下量對(duì)屈服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)的影響導(dǎo) 致如下的鋼性能：不同程度的熱壓下量時(shí)的抗張強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)是比較穩(wěn)定的。在 過(guò)去這樣的鋼產(chǎn)品中，熱壓下量增加時(shí)屈服強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度通常將減少。與之形成對(duì)比，在 本發(fā)明鋼產(chǎn)品中，熱壓下量對(duì)屈服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)的影響顯著減少。低于550°C的 卷取溫度可以結(jié)合使用高程度的熱乳以減弱熱壓下量對(duì)機(jī)械性能的影響。
[0044] 熱壓下量大于約15%可以誘發(fā)奧氏體的再結(jié)晶，其將減小針狀鐵素體和貝氏體的 粒度和體積分?jǐn)?shù)。
[0045] 我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)加入增強(qiáng)鋼的淬透性的合金元素抑制了熱乳過(guò)程期間粗鑄態(tài) (as-cast)奧氏體粒度的再結(jié)晶，以及使得熱乳之后保持鋼的淬透性，從而可以產(chǎn)生更細(xì)的 材料，其在較大范圍的熱壓下量百分比時(shí)具有所需的顯微組織和機(jī)械性能。以下將基于表 1中的鋼組成的內(nèi)容進(jìn)一步地進(jìn)行討論，
[0046] 表 1
[0048] 表1中的鋼J和L的熔融組成的游離氧含量為41~54ppm以及鋼J和L的組成 包含大于0.01 %和小于等于0. 15%的磷。
[0049] 普通碳-錳鋼的一般組成，例如表1中的基礎(chǔ)組成中的錳含量為約0. 60重量％~ 0.90重量％。我們已研發(fā)了錳含量大量增加的鋼組成（表1中的鋼L)以增強(qiáng)鋼的淬透性。 由于顯微結(jié)構(gòu)的淬硬，增加的錳含量提供了所需的強(qiáng)度水平。額外地，固溶體中的錳起著抑 制熱乳后形變（deformed)奧氏體的靜態(tài)再結(jié)晶（static recrystallization)，弱化了熱 壓下量對(duì)機(jī)械性能的影響。該抑制作用可能是通過(guò)相對(duì)常規(guī)的基于板坯的（slab-based) 生產(chǎn)的短時(shí)規(guī)模和最小限度熱壓下量而實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明高錳鋼組成在熱乳壓下量程度為熱 壓下量高達(dá)至少35%時(shí)是比較穩(wěn)定的。這使得可以生產(chǎn)更薄的且具有所需機(jī)械性能的規(guī) 格，例如厚度為〇. 9_的鋼L。如圖3中所示，相比較普通0. 8%碳-錳等級(jí)而言，1. 28%錳 鋼的屈服強(qiáng)度較少受熱乳壓下量的影響。此外，1. 28%錳的屈服強(qiáng)度顯著高于基礎(chǔ)0. 8%錳 鋼的屈服強(qiáng)度，當(dāng)熱乳壓下量為大于35%時(shí)其屈服強(qiáng)度超過(guò)440Mpa。
[0050] 熱乳后，鋼帶冷卻至約300°C~700°C的卷取溫度以提供大部分的包含貝氏體和 針狀鐵素體的顯微結(jié)構(gòu)。可選地，鋼帶冷卻至約450°C~550°C的卷取溫度以提供大部分的 包含貝氏體和針狀鐵素體的顯微結(jié)構(gòu)。在15%和35%的壓下量時(shí)熱乳鋼帶的機(jī)械性能在 屈服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)方面的變化差在10%以內(nèi)?？蛇x地，在15%~35%的壓下量 范圍中熱乳鋼帶的機(jī)械性能在屈服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)方面的變化差在10%以內(nèi)。
[0051] 該組成可以包含小于0. 25重量％的碳、0. 9重量％~2. 0重量％的錳、0. 05~ 0. 50重量％的娃以及小于0. 01重量％的錯(cuò)。可選地，猛含量可以是約I. 0~1. 3重量％。
[0052] 可選地或額外地，高錳鋼的組成可以包含至少一種選自以下的元素：約0.01重 量％~0. 2重量％的鈮、約0. 05重量％~約0. 50重量％的鉬、約0. 01重量％~約0. 20重 量％的釩以及它們的混合物。也可以對(duì)熱乳鋼帶進(jìn)行熱浸鍍以提供鋅或鋅合金或鋁的涂 層。
[0053] 我們也已發(fā)現(xiàn)通過(guò)加入0. 20~0. 60重量％的銅、保持錳濃度為上述的最小量或 減小到低至0. 08重量％以及小于0. 03重量％的錫和小于0. 20重量％的鎳可以進(jìn)行所需 的顯微結(jié)構(gòu)的淬硬以減少熱乳壓下量對(duì)機(jī)械性能的影響。該高銅鋼使得可以將銅含量較高 的廢鋼（例如用于小型乳機(jī)中的廢鋼）用于煉鋼中且無(wú)熱脆性。鑄造了大量的包含的銅濃 度范圍為0. 2%~0. 4%的試驗(yàn)熔煉料（trial heats)，以及鑄造了包含約0. 6%銅的一個(gè) 試驗(yàn)恪煉料而不產(chǎn)生熱脆性同時(shí)也避免了進(jìn)行特殊處理（special practices)或加入合 金。
[0054] 含銅的組成可以包含小于0. 25重量％的碳、0. 2~2. 0重量％的錳、0. 05~0. 50 重量％的娃、小于0. 01重量％的錯(cuò)、小于0. 03重量％的錫、小于0. 10重量％的鎳以及 0. 20~0. 60重量％的銅?？蛇x地，銅含量可以是約0. 2重量％~0. 5重量％，以及可選 地，可以是約0.3重量％~0.4重量％。再次地，澆鑄鋼液（molten steel cast)的游離氧 含量為20~75ppm以及游離氧含量可以是30~60ppm。再一次地，總氧濃度為70ppm~ 150ppm〇
[0055] 熱乳鋼帶可以額外包含約0. 4重量％~0. 75重量％的鉻含量?？蛇x地，鉻含量可 以是約0. 4重量％~0. 5重量％。
[0056] 利用由銅提供的適當(dāng)增加的淬透性以及小于0. 03%的錫和小于0. 20%的鎳在高 冷卻速率和約500°C~600°C的低卷取溫度時(shí)產(chǎn)生更高的強(qiáng)度等級(jí)（等級(jí)SS380)?？蛇x地， 較低的強(qiáng)度等級(jí)可以用高銅在低冷卻速率和高卷取溫度時(shí)產(chǎn)生抵消銅含量增加的影響。如 表2中所示，銅含量為0. 20%~0. 40%的等級(jí)的拉伸性能生產(chǎn)了一定范圍的鍍鋅結(jié)構(gòu)等級(jí) (galvanized structural grades)，例如等級(jí) SS275 至等級(jí) SS380。
[0057]表 2
[0059] 為了生產(chǎn)高銅的較低強(qiáng)度等級(jí)，使用約600~700°C的較高的卷取溫度以抵消增 加的銅含量。通過(guò)在增加的溫度時(shí)進(jìn)行卷取，本發(fā)明的高銅鋼可以提供類似于具有低銅含 量的普通碳-錳鋼的物理性能。本發(fā)明的具有高銅濃度的鋼組成可以在電弧爐中用高銅廢 鋼制造，如上所述，與使用低銅廢鋼相比，這樣極大地降低了成本。
[0060] 可選地，本發(fā)明高銅鋼用鋅涂層或鋅合金涂層中的一種或