[發明專利]耐候微合金鋼和含鐵合金和硅鈣合金的包芯線及其應用和鋼水及其制備方法

在審

• 申請號: 201410262139.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104032085A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 劉明;張國才;伍兵;王建;鄧通武
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司;四川攀研技術有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

技術領域

本發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用，以及一種鋼水及其制備方法，和一種耐候微合金鋼。

背景技術

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，特別是提高鋼的強度指標。現有技術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合，形成碳、氮的化合物質點，即V(C、N)，Nb(C、N)和Ti(C、N)質點，這些質點具有一定的沉淀強化和晶粒細化的作用，可明顯的提高鋼的強度。

根據上述微合金原理可知，微合金鋼涉及到所要控制的化學元素主要有釩、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現；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，一般情況下采用轉爐冶煉鋼，殘留氮含量在0.004％-0.06％范圍內，采用電爐冶煉鋼，殘留氮含量在0.06％-0.08％范圍內，必要情況下是可以通過添加含氮類合金來實現的。

早期在微合金鋼中增加氮，是通過添加3％-6％的氮化類合金來實現的，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VN16三個牌號。一般情況下該三個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路線，特別是復合微合金鋼，例如V-Ti-N，甚至于V-Ti-Nb-N，也是不能滿足需求的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含有釩和氮的包芯線用于實現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，而是通過單獨配加其它含氮更高的氮化物而得，且發現使用該含氮化物并不會影響鋼的相對腐蝕率。

為實現前述目的，根據本發明的第一方面，本發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、氮化硅錳、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。

根據本發明的第二方面，本發明提供了本發明的包芯線在鋼水釩氮合金化中的應用。

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

根據本發明的第四方面，本發明提供了按照本發明的鋼水的制備方法得到的鋼水。

根據本發明的第五方面，本發明提供了一種耐候微合金鋼，其中，該耐候微合金鋼由本發明所述的鋼水澆鑄而成。

本發明的包芯線用于實現鋼水釩和氮的合金化，能夠依據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氮含量更高的含釩鋼。且采用本發明的包芯線進行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的鋼屈服強度高，且并不會影響鋼的相對腐蝕率。

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

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明的包芯線的橫截面剖視圖。

附圖標記說明

1——芯層????????????????2——外層

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

如圖1所示，本發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、氮化硅錳、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。