[發(fā)明專利]一種630MPa級含氮高強鋼的冶煉方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811253419.2
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109355548A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李杰;張海軍;林明新;龍杰;劉生;謝東;張萌;李媛媛;李肖
• 申請（專利權(quán)）人: 舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/12;C21C5/52;C21C7/06;C21C7/072;C21C7/10
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

本發(fā)明公開了一種630MPa級含氮高強鋼的冶煉方法，所述方法包括電爐初煉、LF精煉、VD真空處理、連鑄、連鑄坯緩冷工序。本發(fā)明化學(xué)成分設(shè)計為高V高N，LF精煉期間全程吹氮氣、氮氣流量控制在250～300L/min，VD真空處理階段補加VN合金使N元素至0.012～0.020%、V元素至0.10～0.15%，獲得鋼質(zhì)純凈、非金屬夾雜物級別較低，A、B、C、D類夾雜物評級均≤1.0級的優(yōu)質(zhì)連鑄坯，厚度規(guī)格分別為200mm和250mm。本發(fā)明采用電爐冶煉、LF精煉、VD真空處理、連鑄、連鑄坯冷卻工藝冶煉高V高N鋼，簡化了生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本，冶煉出強度和低溫韌性配合良好的高強鋼，滿足市場需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種630MPa級含氮高強鋼的冶煉方法。

背景技術(shù)

隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，鋼板材料的強度水平快速提高，同時需要配合良好的低溫韌性，抗拉強度為630MPa以上、-40℃低溫韌性的高強鋼得到了開發(fā)和應(yīng)用。這類鋼板常作為移動罐車、移動式化工產(chǎn)品的運輸和儲存設(shè)備，高強度可以減少材料用量、減輕移動設(shè)備的自重、提高安全系數(shù)， 良好的低溫韌性可以保證設(shè)備的安全及用于環(huán)境溫度更低的區(qū)域。

高V高N型的成分設(shè)計可以較好地滿足以上技術(shù)要求，適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。高V高N鋼的冶煉技術(shù)難度大，尤其是N元素的加入方法、時機以及VN在鋼中的形態(tài)，都對鋼的性能有較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種630MPa級含氮高強鋼的冶煉方法。該發(fā)明初煉采用電爐冶煉，在初煉階段通過電弧電離、鋼水吸氣可以提高鋼中的原始氮含量，LF精煉階段全程吹氮氣代替吹氬氣，氮氣流量控制在250～300L/min，大量氮氣溶解于鋼水中，可以繼續(xù)提高鋼水中的氮含量，真空后補充VN合金，調(diào)整氮含量至目標(biāo)水平，從而實現(xiàn)高V高N鋼的冶煉。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種630MPa級含氮高強鋼的冶煉方法，所述冶煉方法包括電爐初煉、LF精煉、VD真空處理、連鑄、連鑄坯緩冷工序；所述LF精煉工序，LF精煉期間全程吹氮氣，氮氣流量控制在250～300L/min，以補充鋼液脫氣造成的氮含量減少，并繼續(xù)提高鋼液中的氮含量，精煉末期采用定氮儀測量氮含量，精煉末期氮含量控制在0.016～0.020%；所述VD真空處理工序，會繼續(xù)脫除一部分氮，加入VN合金調(diào)整鋼中N元素至0.012～0.020%、V元素至0.10～0.15%。

本發(fā)明所述電爐初煉工序，采用電爐初煉，通過冶煉期間空氣電離生成氮離子進(jìn)入鋼中提高初煉鋼的氮含量。

本發(fā)明所述LF精煉工序，座包吹氮氣，送電加熱，加入8.5～10.0kg/t鋼的石灰、1.5～2.5kg/t鋼的瑩石造渣，加入2.0～3.0kg/t鋼的Al線脫氧，渣白后取樣分析，調(diào)整合金成分進(jìn)入內(nèi)控，白渣精煉時間≥25min，總精煉時間≥55min。

本發(fā)明所述VD真空處理工序，座包喂Al線0.8～1.1kg/t鋼，開啟蒸氣泵抽真空，當(dāng)真空度≤66Pa時，進(jìn)入真空保持階段，真空保持時間≥15min，破壞真空后，以定氮儀測量鋼中氮含量，加入VN合金調(diào)整鋼中N元素及V元素含量至目標(biāo)成分，以50～100mL/min的流量吹氬氣3～6min，測量鋼水溫度，吊包進(jìn)行澆注工序，吊包過熱度：35～50℃。

本發(fā)明所述連鑄工序，連鑄澆注過熱度15～30℃，拉速1.0～1.2m/min。

本發(fā)明所述連鑄坯緩冷工序，鑄坯下線后堆垛緩冷≥24h。

本發(fā)明所述冶煉方法生產(chǎn)的連鑄坯化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：C：0.16～0.19%、Si：0.20～0.35%、Mn：1.50～1.60%、P≤0.012%、S≤0.008%、Ni：0.30～0.50%、Al：0.020～0.040%、V：0.10～0.15%、N：0.012～0.020%，Ceq：0.48～0.52%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。