[發明專利]一種含鎳鉻合金鋼的制備方法

有效

• 申請號: 201310295536.6
• 申請日: 2013-07-13
• 公開（公告）號: CN103436766A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 瞿立雙
• 申請（專利權）人: 瞿立雙
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/46;C22B1/16;C21C7/00;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及合金鋼冶煉領域，具體涉及一種含有鎳鉻的中、低合金鋼及其制備方法。

背景技術

目前，我國鐵礦資源逐步減少，鋼鐵產能大幅度擴張，鋼鐵生產的鐵礦資源大部分依靠進口，成本高昂。隨著城市化進程的加快，建筑物的安全性越來越受到重視。國內現有的建筑行業多采用HRB335、HRB400型號的熱軋帶肋鋼筋，但這些型號鋼筋的強度、抗震型標準遠遠低于國外普遍使用的HRB500甚至更高的鋼筋。國內關于高強度鋼筋的研究主要集中在微量元素的添加上，如中國專利CN101717898A公開了一種含有硼氮微合金的HRB500E高強度抗震鋼筋；中國專利CN101696484A公開了一種含有釩、鉻的HRB400熱軋帶肋鋼筋。但這些技術中需添加昂貴的合金調整鋼水中微量元素的含量，而且鐵礦石價格逐年攀升，導致了整個鋼筋的制造成本居高不下。

紅土鎳礦中含有鎳、鉻等有價金屬，其中也含有大量的鐵。在國內，近年采用火法冶煉紅土鎳礦生產鎳鐵，作為煉鋼的鐵源開始受到重視。紅土鎳礦中大量的低品位和超低品位的鎳礦，如含鎳1.5％以下、含鐵30％-50％，特別是含鎳≤1％、含鐵45％-50％的低品位紅土鎳礦，其中所含的各種元素目前還得不到綜合性的利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種含鎳鉻合金鋼的制備方法，克服現有低品位紅土鎳礦得不到綜合利用的缺陷，合金鋼其具備高強度、抗腐蝕、耐候等性能，具有很好的經濟效益。

本發明的技術方案如下：

一種含鎳鉻合金鋼的制備方法，包括有以下操作步驟，

1）、將含鐵礦料進行脫水預處理并燒結呈燒結礦，所述含鐵礦料按重量百分比由20～40%的褐鐵礦、30～50%的赤鐵礦，余量為紅土鎳礦組成；

2）、將燒結礦經高爐冶煉得到鐵水，將鐵水重量的1.0～2.0%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鐵水進行復合變質處理，反應溫度為1400～1500℃，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為：FeNB5050～55%、FeSiRe2120～25%、FeBa5Si6020～25%、釔基稀土5～10%；

3）、將所述鐵水通過轉爐或電爐進行精煉，并調節鋼水中化學成分重量百分數組成滿足如下：C：0.2～0.35%；Si：0.3～0.6%；Mo：0.03～0.06%，Mn：0.8～1.2%；Ni：0.45～1.5%；Cr：0.05～0.8%；V：0.03～0.25%；P：≤0.02%；S：≤0.02%；余量為Fe；

4）、將精煉后的鋼水進行澆注成型成合金鋼鑄件；

5）、熱處理，a、退火：將合金鋼鑄件置于溫度低于300℃的退火爐里，升溫到800±10℃，保溫60±10分鐘，在溫度低于400℃時出爐，空冷；b、淬火：將合金鋼鑄件置于溫度低于200℃的淬火爐里，升溫到550±10℃，保溫60±5分鐘，然后繼續升溫到800±10℃，保溫70±5分鐘，用淬火液冷卻，淬火液由質量百分數為20-30%KCl、10-20%NaNO₃、4-8%CaCl₂、10-18%NaOH,余量水組成；c、回火：將合金鋼置于溫度低于70℃的回火爐里，升溫到600±10℃，保溫120±5分鐘，空冷。

所述的鋼水中化學成分重量百分數組成滿足如下：C：0.28%；Si：0.4%；Mo：0.04%，Mn：1%；Ni：1.0%；Cr：0.35%；V：0.10%；P：≤0.02%；S：≤0.02%；余量為Fe。

本發明所述的制備方法無需在制備過程中專門添加鎳或鉻的合金，簡化了生產工藝。而且，由于合金鋼中鎳、鉻元素的增加，還可以減少錳元素的添加量，并明顯提高了鋼材的性能，使其具備高強度、抗腐蝕、耐候等性能，具有很好的經濟效益、社會效益和應用前景。

本發明方法制備的合金鋼具備性能指標：屈服強度YS為780-800MPa，抗張強度TS為1100-1220MPa，強屈比TS/YS為1.2-1.4，延伸率18-21％，均勻延伸率7.8～10.0％，耐候性能優于CortenA。

具體實施方式

一種含鎳鉻合金鋼的制備方法，包括有以下操作步驟，

1）、將含鐵礦料進行脫水預處理并燒結呈燒結礦，所述含鐵礦料按重量百分比由20～40%的褐鐵礦、30～50%的赤鐵礦，余量為紅土鎳礦組成；