[發明專利]一種48MnV含氮鋼及其加氮工藝

有效

• 申請號: 201110005918.1
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102051530A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 王時林
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本發明屬于冶金領域，涉及一種含氮鋼加氮工藝，具體的說是一種48MnV含氮鋼及其加氮工藝。

背景技術

48MnV含氮鋼為熱鍛用非調質鋼，主要用于制造柴油機曲軸，48MnV鋼為Mn-V系珠光體+鐵素體型非調質鋼。48mnV等高級別的含氮鋼的含氮量的準確控制一直是冶金界的一道難題。雖然鋼的氮含量的控制方法有多種，向鋼水中吹氮氣可以說是最經濟最簡便的一種方法，但這種方法的前提是：鋼液中有較多量的固氮元素。48MnV這種鋼我們在成分設計時對C、Mn、Cr、V、Nb、Ti、S、Al、O、N、H及殘余元素以及Ceq都進行了嚴格的控制，對于48MnV這種要求很嚴格且成份要求很窄的鋼，如采取吹氮氣的辦法，將會帶來成分、材質、性能的很大波動。

48MnV的含氮鋼冶金界目前通行采用的增氮辦法是向爐內加入氮化錳、氮化鉻、氮化釩等鐵合金，但這種辦法在真空前出鋼后增氮，具體工藝是真空前于LF工位往鋼中加入氮化錳和吹氮來實現的，然而經真空脫氣后，氮也仍經?；氐秸婵涨拔醇拥獣r的含氮量水平，不得不在VD爐真空后再補加相同數量的氮化錳，造成含氮合金的浪費，如果錳、鉻控制不當，則后果很嚴重，在N含量偏低，Cr或Mn已經達到目標值時，再添加合金，則會造成Cr或Mn超出目標值較多，而這類含N鋼種基本都是窄成分控制鋼，一般都是嚴格按點成分控制，一旦再補含N合金，基本難以實現點成分控制目標，對用戶的使用造成一定的影響。在此種情形之下，不可以再補加含氮合金，氮將調不進去。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在的缺點，提出一種48MnV含氮鋼及其加氮工藝，

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

一種48MnV含氮鋼，按重量百分比包括以下成分：C：0.45～0.51％，Si：0.17～0.37％，Mn：1.00～1.20％，V：0.06～0.11％，Ti：0.000～0.025，Cr：0.05～0.25％，Mo：0.00～0.06％，Ni：0.00～0.06％，Cu：0.00～0.20％，N：0.080～0.0150％，P≤0.035％，S≤0.035％，O≤0.020％，Ceq：0.087～0.097％，余量是Fe和不可避免的夾雜。

48MnV含氮鋼的加氮工藝，按以下步驟進行：原輔料驗收→配料→電爐冶煉→LF精煉→VD脫氣→喂入氮化合金線→鈣處理→靜攪→連鑄→鑄坯冷卻檢驗→坯料驗收→加熱→除鱗→軋制→堆冷→矯直→酸洗→修磨→倒棱→內外探傷→成品檢驗→打包標志→稱重→入庫；

喂入氮化合金線工序中，按N?0.0080～0.0150％控制，目標值0.0110％，按計算量在真空流程后向鋼中一次性喂入氮化錳線。

本發明進一步限定的技術方案：

前述的48MnV含氮鋼的加氮工藝，喂入氮化錳鐵線采用的氮化錳包芯線成份要求為：C≤1.0％，S≤0.03％，N：4.5～6.0％，P≤0.30％，Mn：75.0～80.0％，Si≤2.5，余量是Fe和和不可避免的夾雜。氮化錳包芯線鐵皮質量≤180g/m，芯粉質量≥500g/m，每千米接頭個數≤2。

前述的48MnV含氮鋼的加氮工藝，電爐冶煉：電爐終點碳≥0.10％，P≤0.010％，T≥1640℃，確保鋼包660mm的自由空間；出鋼過程中鋼包內加入渣料及合金鋼：Si-Mn：9～12Kg，復合中鋁：3～4Kg，V-Fe：1～1.5Kg，石灰：5～6Kg，改性精煉渣：3～4Kg。

前述的48MnV含氮鋼的加氮工藝，LF精煉：精煉時間≥40min，過程根據渣況補加CaO，使用SiAlCa或電石脫氧，確保白渣≥30分鐘。

前述的48MnV含氮鋼的加氮工藝，為了確保鋼中氧含量≤20ppm，氫含量≤3ppm，鋼水必須在VD爐進行真空脫氣處理；

進VD參考溫度：連鑄第一爐：1675～1695℃，連澆爐：1675～1685℃，進VD參考溫度可根據生產組織情況調整，如安排返回LF調整成分或升溫，可適當調整溫度；

控制進VD成份％：C：0.46，Mn：0.90，Cr：0.13，Si：0.21，Alt：0.020～0.030；

真空度＜1毫巴下保持，保持時間10～15min，破真空即保持靜攪狀態。