[發明專利]一種優質H13鋼制備方法

有效

• 申請號: 201710060116.8
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106609314B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 劉宏偉;陳君;傅排先;費三林;徐尚呈;欒義坤;胡小強;李殿中
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;湖北新冶鋼有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/06;C21C7/10
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種優質H13鋼制備方法，其特征在于，該方法采用電爐-LF精煉爐-VD脫氣處理-模鑄坯料制備工藝，其中電爐實現防過氧化深脫磷操作，出鋼時P≤30ppm；精煉時經脫氧劑進行深脫氧精煉處理后，精煉前期渣系主要為氧化鈣與氧化鋁，后期渣系堿度R=CaO/SiO₂控制在3～5，VD脫氣處理前硫含量≤0.002wt%，VD脫氣處理后硫含量≤0.001wt%，N含量在0.0060wt%以下；澆注時采用全封閉氬氣保護，坯料純凈度水平穩定達到T.O=10±2ppm，P≤100ppm，S≤10ppm，N≤90ppm，夾雜物水平均小于1.0級，其中D類夾雜物數量超過65%，最大夾雜物尺寸≤20μm；

電爐配料需采用85wt%以上鐵水，出鋼磷含量控制在0.003wt%以下，出鋼碳≥0.08wt%，出鋼溫度控制在1630℃以上；

精煉時經石灰、預熔渣、鋁脫氧劑進行深脫氧精煉處理，出鋼時隨流加入的預熔渣成分為CaO≥50wt%，Al₂O₃≥40wt%，SiO₂≤3wt%，合金烘烤溫度在600℃以上，到精煉工位時鋼水溫度在1560℃以上，碳含量在0.25wt%以上，硅控制在0.5wt%以下，鋁控制在0.02wt%以上；精煉過程中，精煉渣的堿度控制，前期通過使用以氧化鈣與氧化鋁為主，當鋼水中的溶解氧在8ppm以下，加入高硅預熔渣，其中CaO≥50wt%，SiO₂≥30wt%，Al₂O₃≤10wt%；冶煉環節加入的合金中Ti含量應在0.01wt%以下，預熔渣TiO₂在1wt%以下；

當精煉渣堿度、流動性調整合適，并且VD脫氣處理前硫含量≤0.002wt%，鋁含量在0.03wt%以下，溶解氧在6ppm以下，進行VD脫氣處理；VD脫氣處理條件為在100Pa以下處理時間在25min以上；經VD脫氣處理后，硫含量≤0.001wt%，N含量在60ppm以下；VD脫氣處理后鋼水溫度控制在1540～1545℃，測溫后加入稀土。

2.根據權利要求1所述的優質H13鋼制備方法，其特征在于，VD脫氣處理后鋼水溫度控制在1540～1545℃，測溫后加入稀土；稀土成分為鑭與鈰，其中鑭鈰按照1:3重量配比，該類型稀土的氧含量在100ppm以下，軟吹時間需控制在18～25分鐘，鋼中稀土含量在30ppm以上。

3.根據權利要求1所述的優質H13鋼制備方法，其特征在于，在模鑄工位，要防止二次氧化，其主要手段是：在鋼包水口與中注管連接處，采用粘土耐火材料全封閉式氬氣密封，其中通氬氣操作時氧濃度為0.01wt%。

4.根據權利要求1所述的優質H13鋼制備方法，其特征在于，模鑄坯料純凈度水平穩定達到T.O=10±2ppm，P≤100ppm，S≤10ppm，N≤90ppm，Ti≤50ppm；鋼中A、B、C、D夾雜物水平均小于1.0級，其中D類夾雜物數量超過65%，Ds最大夾雜物尺寸≤20μm，氮化鈦尺寸不超過3μm。