[發明專利]一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼及其生產工藝

在審

• 申請號: 201910656661.2
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110230010A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 余佑祥;黃生權;崔建強;蘇雄杰;馮東林
• 申請（專利權）人: 四川豐元機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/38;C22C38/22;C22C38/20;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21C7/068;C21C7/06;C21C7/10;C21D8/00
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

1.一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼，其特征在于，其成份按重量百分比構成：

C：0.52％-0.56％、Si：0.45％-0.65％、Mn：17.8％-18.8％、P：≤0.020％、S：≤0.010％、Cr：3.8％-4.5％、Cu：≤0.10％、As：≤0.020％、Sn≤0.010％；Pb+Sb+Bi≤0.020％、Al≤0.020％、N：0.080％-0.095％和W：0.80％-1.0％，余量為Fe和不可避免的雜質元素。

2.一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：

a、將其中一部分廢鋼和生鐵送入電弧爐，熔化后氧化造渣，當P含量≤0.005％時吹氧脫碳，當C含量0.06％-0.20％時出鋼，出鋼溫度＞1620℃；

b、將計算好的一部分奧氏體無磁護環鋼的返回料、金屬錳片、低磷硫鉻鐵和鎢鐵送入中頻感應爐，當配入的全部爐料熔化后，取樣分析并調整溫度至＞1620℃時出鋼；

c、將電弧爐和中頻感應爐的鋼水勾兌后送入LF精煉爐進行精煉處理，精煉過程鋼包底吹Ar氣或精煉后期吹入N2氣，將鋼液N含量控制在200PPm-400PPm，通過鋼水沉淀脫氧和爐渣擴散脫氧相結合的方式進行脫氧，精煉過程中調整好LF精煉爐的爐渣堿度及流動性，同時保證鋼水及爐渣脫氧良好，當LF精煉爐中爐渣變白后調整鋼水成份，保證鋼水中鉻含量比成份下限低0.2±0.03％，白渣保持時間＞20min后取樣檢測，其它成份合格后，升溫至≥1630℃時出鋼；

d、將步驟c中精煉后的鋼水送入真空精煉爐，當真空精煉爐內真空度為3KPa-6KPa時，將抽空速度控制400Pa/min-600Pa/min，將真空精煉爐內極限真空度控制在1000Pa-2000Pa，保持真空狀態時間≥20min，去除鋼水中的H、O以及鋼水中夾雜物，真空精煉爐保持真空過程中包底持續吹入Ar氣；

e、真空精煉爐真空狀態結束后取樣分析，重新調節好Ar氣流量，對鋼水成份及氣體進行分析，根據檢測結果，將氮含量＞8％以上的氮化鉻鐵或氮化錳鐵分批加入Ar氣吹開渣面的位置，返回LF精煉爐加熱保溫，渣面不發泡時取樣檢測，間隔5分鐘后第二次取樣檢測，調整鋼水中成份至本高純凈度奧氏體無磁護環鋼所要求的成份含量，成份和氣體含量穩定后，調整溫度合格后出鋼；

f、將符合本高純凈度奧氏體無磁護環鋼所要求的成份含量和澆注溫度的鋼水吊包至澆注工位進行鋼錠澆注，澆注過程中鋼包水口下方及四周采用Ar氣進行保護澆注；

g、將澆注成型的鋼錠下料后進行鍛造，鍛造比＞3，鍛造溫度為800-1150℃,鋼錠利用率≤80％。

3.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟a中，電弧爐出鋼前扒除氧化渣，出鋼過程中保證氧化渣不進行鋼包內，扒渣后加入硅鋁鈣合金適當脫氧。

4.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟b中，中頻感應爐爐料化清后進行取樣分析。

5.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟b中，如中頻感應爐所使用爐料為含錳較高的爐料，中頻感應爐爐襯應采用中性或堿性耐火材料所制作的爐襯。

6.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟c中，精煉過程中進行鋼水成份分析，根據鋼水分析成份加入金屬錳片或低磷硫鉻鐵進行成份調整，Cr含量比成份下限低0.2±0.03％，將鋼液N含量控制在200PPm-400PPm，其余成份符合本高純凈度奧氏體無磁護環鋼成份要求。

7.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟e中，真空精煉爐真空狀態結束后調整底吹氣體壓力至軟吹狀態。

8.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟e中，氮化鉻鐵或氮化錳鐵加入真空精煉爐前烘烤至300℃以上，加入的氮化錳鐵或氮化鉻鐵塊度≤30mm，加入過程中向Ar氣吹開渣面分批加入。

9.如權利要求2所述的一種高純凈度奧氏體無磁護環鋼的生產工藝，其特征在于，步驟g中，鍛造具體如下：

加熱至溫度≤1180℃后下料，坯料高徑比H/D≤2.5；

鐓粗、沖孔，鐓粗鍛比≥2，溫度≤1180℃；

當加熱溫度≤1150℃時進行預擴孔；

將預擴孔的坯料進行芯棒拔長，芯棒拔長過程中溫度≤1150℃，鍛比～1.5；

調整溫度至≤1050℃時進行擴孔；

鍛后水冷成型。