[發明專利]一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法

在審

• 申請號: 201610057815.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105648357A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 雷沖;王志林;祁躍峰;劉洪麗;李開明;呂楠;金會業;宋明娟
• 申請（專利權）人: 中原特鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/42;C22C33/04
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 亢志民

技術領域

本發明屬于冶煉技術領域，主要涉及一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法。

背景技術

API6A標準中石油井口裝置和采油樹中不銹鋼閥體部件，主要材料為AISI410，此類材料按使用環境的不同，溫度級別分為K、L、P、R、S、T、U、V七類，其中K級為使用要求最高的-60℃要求，L為-46℃，P為-29℃，R、S、T、U、V為-18℃，以上七類所要求的力學性能指標都是一樣的，縱向最小平均沖擊功27J。

AISI410材料，成分控制不當時易出現δ鐵素體，且其存在回火脆性，鋼液純凈度不夠時低溫沖擊功穩定性較差。

專利文獻CN103014526A公開了一種閥體用馬氏體不銹鋼及其制造方法，采用電弧爐初煉、AOD精煉、LF精煉、VD脫氣進行冶煉，AOD精煉無法脫磷、且化學成分控制穩定性差、合金收得率低，極易造成鋼液純凈度不足及化學成分配比不合適而造成低溫沖擊不穩定。該方法僅能滿足P級要求，即-29℃沖擊功≥27J。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足提供一種合金收得率高，成分控制精確溫度、化學成分配比合理的低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法。

本發明的技術方案產生的積極效果如下：一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD爐內真空脫氣的冶煉方式；冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質量百分比為：C=0.10～0.15%，Si=0.20~1.0%，Mn=0.20~1.0%，P≤0.035%，S≤0.025%，Ni=0.10~0.60%，Cr=10.5%~13.5%，Mo=0.01~0.60%，V≤0.20%，Cu≤0.20%，N=0.005~0.05%，Nb=0.001~0.045%，余量主要為Fe。

冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質量百分比為：C：0.11～0.15%，Si：0.20～0.40%，Mn：0.40～0.75%，P≤0.025%，S≤0.010%，Ni：0.35～0.50%，Cr：11.5～12.5%，Mo：0.15～0.30%，V：0.01～0.15%，Cu：0.01～0.15%，N：0.01～0.15%，Nb：0.01～0.045%。

在電弧爐內冶煉低碳、低磷、低有害元素含量初煉鋼水，出鋼過程中鋼包內加入1～2噸鉻鐵進行合金化。

在鋼包精煉爐內進行脫氧、脫硫及完全合金化，冶煉馬氏體不銹鋼，在VD爐內進行真空脫氣；VD真空脫氣后澆注為模鑄鋼錠。

冶煉工藝步驟如下：

步驟一：電弧爐初煉：爐料由二級及二級以上廢鋼、爐料由二級及二級以上廢鋼、碳結鋼料頭、生鐵、海綿鐵組成，不允許配入雜亂廢鋼。為保證低溫沖擊要求，配料應保證熔清As≤0.018%、Sn≤0.015%、Pb≤0.002%、Sb≤0.008%、Bi≤0.015%；電弧爐出鋼條件：終點[C]≤0.03%、[P]≤0.005%，出鋼溫度≥1650℃，包內提前加入低碳鉻鐵隨包烘烤；

步驟二：LF精煉：電爐出鋼后轉往LF工位進行精煉，LF爐用大功率送電，分批調整提前烘烤好的合金，合金烘烤溫度150～300℃，每批加入量1.0～1.5噸，間隔時間10～15分鐘；

步驟三：VD真空脫氣：溫度1640℃以上進入真空罐脫氣，在≤0.5乇下保持時間20～30分鐘，破空后在線定氫，控制[H]≤1.5ppm，出鋼前吹氬弱攪拌時間15～30分鐘，溫度1535～1550℃吊包澆注；

步驟四：模鑄：鎮靜時間5～8分鐘，澆注為八角鋼錠。

本發明的技術方案產生的積極效果如下：本發明的低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法冶煉的馬氏體不銹鋼，合金收得率高，C、Cr成分控制精確，化學成分配比合理，鐵素體含量低，P、S、Cu、As、Sn、Pb、Sb、Bi元素控制較低，生產出來的馬氏體不銹鋼低溫沖擊功穩定性好，能同時滿足P級、L級低溫沖擊要求。

具體實施方式

一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD爐內真空脫氣的冶煉方式；冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質量百分比為：C=0.10～0.15%，Si=0.20~1.0%，Mn=0.20~1.0%，P≤0.035%，S≤0.025%，Ni=0.10~0.60%，Cr=10.5%~13.5%，Mo=0.01~0.60%，V≤0.20%，Cu≤0.20%，N=0.005~0.05%，Nb=0.001~0.045%，余量主要為Fe。