[發明專利]一種高強塑積鋼的冶煉方法

有效

• 申請號: 201110388232.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102443669A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 石發才;崔天燮;王育田;張彥睿;付培茂
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C7/10;C21C7/064;C22C38/04
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種高強塑積鋼的冶煉方法。

技術背景

隨著社會經濟不斷發展和人們物質需求提升，對材料的安全性要求越來越高，與此同時隨著能源危機意識的增強，要求在工程應用中通過輕量化方式實現材料大幅節約，并且生產制造成本越來越低，全面推行綠色節約型社會的建設。因此，高強度高塑性材料是材料工作者和工程設計人員共同追求的目標。

傳統鋼鐵材料從強塑積(即抗拉強度(Rm)與塑性(A)的乘積)大致可分為兩類，一種是生產歷史較長，應用也較普遍的鋼鐵材料，其特點是生產工藝成熟，性能穩定，但強塑積在10-20GPa％，已不能滿足工程建設中高安全性的要求；另一類鋼是近年來發展起來，強塑積可達到60GPa％級別，但這類鋼鐵材料生產中需要添加大量的Cr、Ni、Mn、Si和Al等貴重合金元素，使其成本較高。同時由于合金含量高，導致其冶金生產難度較大，同時工藝性能也較差，因而限制了其生產與應用。

發明內容

為了克服現有高強塑積鋼的冶煉方法的上述不足，本發明提供一種成本低的高強塑積鋼的冶煉方法。

高強塑積鋼冶煉采用“鐵水預處理+轉爐+LF爐精煉+RH真空處理+連鑄”的方法。

本發明的技術方案是在鐵水經預處理后裝入轉爐內，在轉爐內吹煉，當鋼水中的碳含量、硫含量、磷含量(脫磷處理)及溫度達到后續精煉要求后出鋼，鋼水出至鋼包空間1/3時，可加入錳合金或電解錳(錳鐵合金分為高碳錳鐵、中碳錳鐵，含錳在75-80％，其余為鐵元素，還有極少量的雜質元素P、S；電解錳含Mn99.7％以上，P、S元素雜質含量極低)。經爐后吹氬攪拌后送至LF精煉爐處理。鐵水預處理、轉爐冶煉、LF處理。

本發明包括下述依次的步驟：

I??鐵水預處理

鐵水預處理后，鐵水中S的重量百分比S≤0.005％；

II??轉爐工序

轉爐冶煉后，鋼水中C、Si、Mn、P、S與Al的含量的重量百分比為；

C：0.02-0.15％，????Si：0.01-0.25％，????Mn：1.8-15.0％，

P：≤0.010％，??????S≤0.008％，?????????0＜Al≤0.04％；(Al是作為脫氧劑必須加入，是殘留下來的，但殘留量不能超過0.04％)

III??LF工序

在LF精煉爐操作步驟：

鋼包到LF爐工位后先送電10-15分鐘，然后強攪拌(吹氬流量不小于500Nl/min)，使鋼水成分溫度均勻，然后進行取樣分析鋼中錳元素、碳元素及其它(如Si、Al、P、S)元素的含量，在鋼樣分析檢驗過程中，電極通電對鋼水升溫操作；根據檢驗分析結果和成品中對含錳量目標要求來計算(是錳元素，在鋼中主要起強化作用)分批加入次數和每批次的加入量；每次加入合金后應取樣分析后決定下次加入量，正常情況分2-4次加入。待鋼中所有元素含量達到本工序對化學成分要求(也就是LF工序處理后對化學成分的要求)和鋼水溫度(不低于1600℃，控制在1600-1650℃)，轉入下道工序。

LF處理后，鋼水的C、Si、Mn、Al、P與S的重量百分比為：

C：0.02-0.15％，Si：0.01-0.25％，Mn：2.0-15.0％，Al：0.02-0.04％，

P：≤0.012％，??S≤0.002％。

IV??RH真空處理

在RH真空處理操作步驟：

鋼包到達RH真空處理工位后取樣分析，并開始抽真空，抽真空3-7分鐘，真空度達到100Pa，在100Pa真空度下保持不少于10分鐘；結束真空，取樣分析，碳、硅、錳、磷、鋁、硫與氣體的重量百分比達到目標后出鋼，鋼水送連鑄工序進行連鑄生產。

RH真空處理后鋼水的C、Si、Mn、Al、P、S、[H]、[O]與[N]的重量百分比分別為：

C：0.02-0.15％，??Si：0.01-0.25％，??Mn：2.0-15.0％，???Al：0.02-0.035％，

P：≤0.012％，????S≤0.002％，???????[H]≤0.0002％，????[O]≤0.0025％，

[N]≤0.0050％。

然后澆注成連鑄坯或模注鋼錠。

上述的高強塑積鋼的冶煉方法，在步驟步驟III中，步驟III?LF工序或步驟IV?RH真空處理后，鋼水中的其它為Fe以及其它性能要求加入的微量合金元素。