[發明專利]含鈦奧氏體不銹鋼的冶煉方法

有效

• 申請號: 200710139496.0
• 申請日: 2007-09-22
• 公開（公告）號: CN101121987A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 王賀利;劉春來;常國棟;劉衛東
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/58;C21C7/00;B22D11/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種含鈦奧氏體不銹鋼的冶煉方法。

背景技術

含Ti奧氏體不銹鋼在各種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性和優良的綜合力學性能，在各種化工及輕工領域得到廣泛的應用。含Ti奧氏體不銹鋼品種，國內市場占有率達90％以上，鋼種主要包括1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、SUS321、X6CrNiTi18-10，其成品化學成分見表1。

表1

為防止奧氏體不銹鋼在使用過程中產生晶間腐蝕，在該類鋼種中加入一定量的Ti，用來穩定鋼中的C。但是Ti與氮和氧有較強的親和力，在冶煉和連鑄過程中鋼液中極易形成TiN和TiO₂夾雜，減少TiN和TiO₂夾雜的唯一途徑是降低鋼中的Ti含量?，F有的方法是采用Ti單穩定化工藝來生產含Ti奧氏體不銹鋼，該方法對生產工藝要求十分嚴格，難以掌握，生產難度大，稍有疏忽就可能由于產品表面夾雜問題造成廢品。由于含Ti奧氏體不銹鋼連鑄坯很容易產生夾雜缺陷，表面質量差、廢品比例高，所以軋制前要對坯料進行認真的修磨，以清除表面皮下夾雜缺陷，導致修磨工作量大，金屬損耗多。

發明內容

為了克服現有含鈦奧氏體不銹鋼冶煉方法的上述不足，本發明提供一種工藝難度較小，容易掌握，表面質量高，廢品率低的含Ti奧氏體不銹鋼的冶煉方法。

本發明針對Ti單穩定化工藝在實際生產中存在的主要問題為表面質量差、金屬損耗多和廢品比例高，本發明公開了Nb-Ti雙穩定化方法，采用該方法可有效解決上述問題。表1列出了按GB、JIS及EN對含Ti奧氏體不銹鋼中Ti含量的控制要求，Ti含量滿足下限即可滿足標準要求。但要實現完全穩定化，避免晶間腐蝕現象的發生，僅按上述標準規定的Ti含量控制是不夠的。生產實踐表明，要實現完全穩定化，必須使含Ti奧氏體不銹鋼中的Ti含量≥6×C，才能保證晶間腐蝕結果完好、不出現裂紋。

Nb-Ti雙穩定化冶煉方法的基本思路是利用Nb即可以穩定C又不易氧化的特點，在LF爐進行Nb和Ti的合金化，把產品Ti含量控制在標準規定的下限，這時候產品Ti含量不能滿足≥6×C，為完全穩定C而需要的那部分Ti改由加入Nb進行補足，補Nb量滿足(0.5×Nb+Ti)≥6×C(注：Nb原子量93，Ti原子量48，補Nb量應是所需Ti量的2倍)。這樣即確保上述鋼種獲得良好的表面質量及耐晶間腐蝕性能，又確保產品Ti含量滿足標準要求。

Nb-Ti雙穩定化是在LF爐實現的。鋼水到LF后加入石灰、螢石、鋁粉調渣，調渣結束后加入FeNb，FeNb收得率按98％計算，1Cr18Ni9Ti鋼中目標[Nb]0.20％，0Cr18Ni10Ti、SUS321和X6CrNiTi10-8鋼中目標[Nb]0.10％；在出站前25分鐘，溫度為1540℃時喂硅鈣線4米/噸，喂線結束弱攪2分鐘，加入FeTi，1Cr18Ni9Ti鋼中目標[Ti]0.10％，0Cr18Ni10Ti、SUS321和X6CrNiTi10-8鋼中目標[Ti]0.15％，保證滿足(0.5Nb+Ti)≥6C；基于上述思路，本含鈦奧氏體不銹鋼的冶煉方法發明對含Ti奧氏體不銹鋼中的Ti、Nb含量具體控制如下，產品成分(重量％)設計詳見表2。

(鋼中其他成分Si、Mn、P、S、Cr、Ni按原標準要求中限控制。)

本含鈦奧氏體不銹鋼的冶煉方法主要是把下述成分(重量％)的鋼水：

C≤0.025％????Si?0.30％-0.50％????Mn?0.90％-30％????P≤0.030％

S≤0.005％????Ni??17.10％-17.50％?Cr?9.10％-9.40％??N≤0.015％

其余為Fe及不可避免的雜質，溫度≥1620℃，

加入到LF精煉爐中精煉，LF精煉爐精煉的步驟如下：

1)鋼水到LF爐后加入石灰(4.5Kg/噸鋼)、螢石(1.8Kg/噸鋼)、鋁粉(0.6Kg/噸鋼)調渣；

2)調渣結束后加入FeNb，FeNb收得率按98％計算，加入量是使Nb為鋼水的0.10％-0.20％；

3)在出站前25分鐘，溫度為1540℃時喂硅鈣線4米/噸，喂線結束弱攪拌2分鐘；

4)加入FeTi，加入量是使Nb為鋼水的0.10％-0.15％，保證滿足(0.5Nb+Ti)≥6C；加FeTi時，加料處底吹氬流量設定400Nl/min，另一側底吹設定80Nl/min；加入FeTi攪拌2-3分后底吹設置為弱攪，弱攪時間不小于15分鐘；