[發明專利]一種提高430鐵素體不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法

有效

• 申請號: 201310299510.9
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN104294004A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 徐迎鐵;陳兆平
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06;C21C7/076;C21C7/10
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及不銹鋼冶煉和鑄造領域，具體地，一種提高鐵素體不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法，特別是，本發明涉及一種提高430鐵素體不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法。

背景技術

430鐵素體不銹鋼是一種低成本，具有高導熱系數、耐高溫腐蝕和高溫抗氧化等優良性能的不銹鋼，廣泛應用于廚具、家電和裝飾等領域,為鐵素體不銹鋼最典型的鋼種。然而，由于鐵素體不銹鋼的液固兩相區窄，極易形成擇優生長的<001>晶向柱狀晶，在后續軋制和成形過程中形成即使退火也難以消除的{001}<110>和{112}<110>織構。如果鑄錠等軸晶率低，低于40%，則容易導致鋼板或制品表面易出現平行于軋制方向的均勻細長、凸凹不平、周期性分布的瓦楞狀皺折缺陷。這種缺陷不僅影響產品的美觀，加大后續拋光的勞動強度，也可能成為工件的裂紋源。

目前大生產中430不銹鋼鑄錠或鑄坯的等軸晶率普遍在40%以下，生產中改進等軸晶率的技術，主要通過過熱度控制、結晶器電磁攪拌（M-EMS）、二冷電磁攪拌以及二冷區弱冷控制等連鑄措施改進等軸晶率。

然而，電磁攪拌會帶來一些負面影響，容易形成卷渣，影響鋼的質量。利用鋼液自身產生的大量細小彌散分布的TiN、Ti2O3、Ti2O3·TiN等夾雜物作為異質形核質點，細化430鋼的凝固組織已為大量研究所證實，然而430不銹鋼不允許含超過含量0.1%的鈦，這樣的熔煉方法效果有限。由此人們開始探索利用氧化物夾雜物作為形核質點來促進鐵素體不銹鋼結晶形成以提高等軸晶率，迄今為止，有相關專利如下。

國際專利2007/07490A1(在美國和歐洲的公開號分別為US2009223603(A1)和EP1974063(A1))提出通過降低鐵素體不銹鋼中Al2O3夾雜物的密度來促進TiN形成，最終利用TiN作為形核質點促進鐵素體不銹鋼結晶形成以提高等軸晶率，這是基于Al2O3夾雜物不易促進TiN形成得出的熔煉方法，然而，即使Al2O3夾雜物含量降低，也與生成容易促進TiN形成的夾雜物如氧化鎂和鎂鋁尖晶石夾雜物關系不密切。

日本發明JP2002194505提出通過控制鐵素體不銹鋼鋼中鎂含量以及其他元素含量的范圍，通過控制鎂鋁尖晶石夾雜物的生成及其在鋼中的密度，可促進凝固組織等軸晶化，并使Ti系夾雜物在其外圍析出，并可減輕點蝕的誘因，最終發明了一種加工性能好的鐵素體不銹鋼。然而利用本發明并沒有涉及如何提高鎂鋁尖晶石夾雜物的在鋼中的密度，也沒有提出如何減少鎂鋁尖晶石夾雜物帶來的危害，這些卻是技術的質點所在。

日本發明JP9271900在設計高延展性鐵素體不銹鋼時，認為鋼中C、N、Ti、Si、Mn等元素高了以后，會影響到鋼的純凈度，進一步影響鋼在軋制過程的延展性能；而如果把Si含量降低，由于硅對鈦的活度影響大，導致TiN又很難析出，沒有原始的析出物，會導致鑄坯子的柱狀晶粗大，因而在后工序軋制處理中會形成起瓦楞狀缺陷等，由此提出利用鎂鋁系夾雜物改善等軸晶率的技術措施。JP11256285和JP2001323335均在鋼種設計中要求一定的鎂含量，并提高其有改善凝固組織的能力。然而這些專利并沒有涉及如何加鎂、如何提高夾雜物的密度以及如何控制夾雜物的成分，只是對鋼的成分做了設計。

另外，由于430不銹鋼不允許含高含量的鈦，而如上專利幾乎都要求鋼中含有相當含量的鈦，這樣，如上專利都很難應用到430不銹鋼鑄錠等軸晶率的提高。

發明內容

為克服上述不足之處，本發明提供一種提高鐵素體不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法，特別是，本發明提供一種提高430鐵素體不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法。本發明是通過提高等軸晶率，降低隨后軋鋼過程產生瓦楞狀皺折缺陷的概率，起到改善組織和提升產品質量的效果。

本發明提供一種用于提高430不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法的技術方案如下:

一種用于提高430不銹鋼鑄錠等軸晶率的熔煉方法,所述熔煉方法在真空感應爐上實現，其特征在于，其步驟如下：

（1）熔煉，在真空感應爐內氬氣保護氣氛下熔煉430不銹鋼鋼液，

（2）脫氧，加入石灰造渣，石灰加入量為鋼液質量的1%～3%，

（3）澆鑄并加鎂處理，澆鑄前，預先在鋼錠模內放置鎂合金，鎂合金要求其鎂含量為10～40質量%，以使得鎂的質量為最終鑄錠質量的0.006～0.015質量%，

（4）鋼液凝固，在大氣條件下鋼液在鑄錠模中凝固為鑄錠，所述鑄錠的最終等軸晶率為60%以上。