[發(fā)明專利]微合金鋼和含鐵合金和硅鈣合金的包芯線及其應(yīng)用和鋼水及其制備方法

在審

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• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104032072A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;李正榮;劉芳;王建;鄧通武
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C22C38/12
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鐵合金和硅鈣合金的包芯線及其在鋼水釩氮合金化中的應(yīng)用，以及一種鋼水及其制備方法，和一種微合金鋼。

背景技術(shù)

微合金鋼主要是指在鋼中添加很少量或者是微量的某種元素就能明顯提高性能的鋼，特別是提高鋼的強(qiáng)度指標(biāo)。現(xiàn)有技術(shù)條件下微合金鋼主要通過添加很少量或者是微量釩、鈮和鈦而得到。微合金化的作用機(jī)制是：作為微量元素的釩、鈮和鈦加入鋼液后，與鋼液中的碳和氮結(jié)合，形成碳、氮的化合物質(zhì)點(diǎn)，即V(C、N)，Nb(C、N)和Ti(C、N)質(zhì)點(diǎn)，這些質(zhì)點(diǎn)具有一定的沉淀強(qiáng)化和晶粒細(xì)化的作用，可明顯的提高鋼的強(qiáng)度。

根據(jù)上述微合金原理可知，微合金鋼涉及到所要控制的化學(xué)元素主要有釩、鈮、鈦、碳和氮。一般情況下鋼液中不存在釩、鈮和鈦元素，通常需要以合金加入的形式來實(shí)現(xiàn)；碳元素可通過加入一定的石墨、無煙煤或碳粉而得到；一般情況下鋼液中的氮是不需要存在的有害元素，但在微合金鋼中氮是十分重要的有益元素，僅僅依靠鋼液中殘留的氮含量是不夠的，一般情況下采用轉(zhuǎn)爐冶煉鋼，殘留氮含量在0.004％-0.06％范圍內(nèi)，采用電爐冶煉鋼，殘留氮含量在0.06％-0.08％范圍內(nèi)，必要情況下是可以通過添加含氮類合金來實(shí)現(xiàn)的。

早期在微合金鋼中增加氮，是通過添加3％-6％的氮化類合金來實(shí)現(xiàn)的，但由于氮化類合金含氮很低，造成合金加入量大且，收得率不穩(wěn)定，逐漸被氮含量較高的氮化釩合金代替。面前微合金鋼的生產(chǎn)中幾乎很難再使用3％-6％的氮化類合金，幾乎全部使用即含釩、且氮含量又高的氮化釩合金。

氮化釩合金主要有VN12、VN14和VN16三個(gè)牌號。一般情況下該三個(gè)牌號氮和釩的比值是基本固定的，分別為12：78(N:V)；14：78(N:V)；16：78(N:V)，即氮和釩的比值最高為VN16的16：78，即合金中含有16％的N，含有78％釩。氮化釩合金雖然即含釩、且氮含量又高，但對于微合金鋼中不同的微合金化技術(shù)路線，特別是復(fù)合微合金鋼，例如V-Ti-N，甚至于V-Ti-Nb-N，也是不能滿足需求的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含有釩和氮的包芯線用于實(shí)現(xiàn)鋼液釩和氮的合金化，該種包芯線中所含有的氮不是通過配加釩氮合金而得，而是通過單獨(dú)配加其它含氮更高的氮化物而得，且發(fā)現(xiàn)使用該含氮化物并不會影響鋼的相對腐蝕率。

為實(shí)現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種含鐵合金和硅鈣合金的包芯線，該包芯線包括：芯層和包裹所述芯層的外層，所述芯層為含有釩鐵合金、氮化硅鐵、鐵合金和硅鈣合金的混合物，所述鐵合金為鈦鐵合金和/或鈮鐵合金。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明的包芯線在鋼水釩氮合金化中的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種鋼水的制備方法，該方法包括：將本發(fā)明所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進(jìn)行釩氮合金化。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供了按照本發(fā)明的鋼水的制備方法得到的鋼水。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明提供了一種微合金鋼，其中，該微合金鋼由本發(fā)明所述的鋼水澆鑄而成。

本發(fā)明的包芯線用于實(shí)現(xiàn)鋼水釩和氮的合金化，能夠依據(jù)需要有效增加氮含量而不影響釩含量，可在鋼水需要的情況下生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼。且采用本發(fā)明的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度高，且并不會影響鋼的相對腐蝕率。

本發(fā)明技術(shù)的有益之處在于，可為鋼液提供更多的氮含量，特別適應(yīng)于生產(chǎn)含釩、鈦和鈮的復(fù)合微合金鋼，得到的鋼能夠保證相對腐蝕率基本維持不變而屈服強(qiáng)度大大提高。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的包芯線的橫截面剖視圖。

附圖標(biāo)記說明

1——芯層?????2——外層

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種含鐵合金和硅鈣合金的包芯線，該包芯線包括：芯層1和包裹所述芯層1的外層2，所述芯層1為含有釩鐵合金、氮化硅鐵、鐵合金和硅鈣合金的混合物，所述鐵合金為鈦鐵合金和/或鈮鐵合金。