Z字鋼作為特殊型鋼材,其熔煉過程需要嚴(yán)格把控原料配比與工藝參數(shù)。首先要選用優(yōu)質(zhì)廢鋼、生鐵及合金元素(如錳Mn0.6-1.2%、硅Si0.2-0.5%)作為基礎(chǔ)原料,在電弧爐或轉(zhuǎn)爐中加熱至1600-1650℃進(jìn)行熔融,這個(gè)溫度區(qū)間能確保碳含量穩(wěn)定在0.12-0.18%的關(guān)鍵范圍。需要特別關(guān)注脫氧環(huán)節(jié),通常采用鋁塊進(jìn)行沉淀脫氧,同時(shí)加入鈣硅合金(CaSi)進(jìn)行深度凈化,這對消除鋼材內(nèi)部氣孔具有顯著效果。
精煉階段通常采用LF爐外精煉技術(shù),通過氬氣攪拌(流量6-8m3/h)促進(jìn)夾雜物上浮,配合渣系調(diào)整將硫含量控制在0.015%以下。連鑄環(huán)節(jié)要特別注意二冷區(qū)水量分配(比水量0.8-1.2L/kg),過高的冷卻速度可能導(dǎo)致Z型斷面角部出現(xiàn)裂紋缺陷。值得強(qiáng)調(diào)的是,對于厚度超過20mm的Z字鋼,建議采用電磁攪拌技術(shù)(電流強(qiáng)度300-500A)來改善中心偏析,這項(xiàng)工藝能使等軸晶比例提升至40%以上。
最終熱處理環(huán)節(jié)往往采用離線正火工藝(880-920℃保溫1.5min/mm),這比傳統(tǒng)的控軋控冷更能保證截面性能均勻性。實(shí)際操作中要注意矯直溫度必須高于650℃,否則容易導(dǎo)致翼緣變形回彈超標(biāo)。通過這套完整的熔煉體系,產(chǎn)出的Z字鋼不僅能滿足GB/T 11263標(biāo)準(zhǔn)要求的屈服強(qiáng)度(≥345MPa),其截面尺寸公差更能控制在±1.2mm以內(nèi)。