[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用稀土提高Nb、Ti微合金鋼焊接性能的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010738113.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111893240A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晶;耿如明;史成斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C21C7/06
• 分類(lèi)號(hào): C21C7/06;C21C7/064;C21C7/10;C21D1/25;C21D8/02;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/38
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用稀土提高Nb、Ti微合金鋼焊接的方法，屬于鋼鐵冶金和鋼鐵材料領(lǐng)域。該方法依次包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉、連鑄、熱軋和熱處理，在LF精煉過(guò)程加入Nb、Ti進(jìn)行微合金化處理，在RH精煉過(guò)程加入稀土Ce合金；其中，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉過(guò)程控制氧、硫含量，提高稀土Ce合金加入前鋼液的潔凈度，并通過(guò)控制稀土Ce合金加入量，控制稀土在鋼中的賦存狀態(tài)，通過(guò)固溶稀土促進(jìn)Nb、Ti碳氮化物的析出。本發(fā)明技術(shù)可用于應(yīng)用于工程機(jī)械、石油管線、海洋工程等領(lǐng)域的Nb、Ti微合金鋼，用于改善鋼板的焊接性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金和鋼鐵材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用稀土提高Nb、Ti微合金鋼焊接性能的方法。Nb、Ti微合金鋼廣泛的應(yīng)用于工程機(jī)械、石油管線、海洋工程等領(lǐng)域，該方法能夠有效的提高Nb、Ti微合金鋼的焊接性能。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)于鋼鐵材料的要求也逐漸提升，傳統(tǒng)普通碳素鋼難以滿(mǎn)足需求。從20世紀(jì)30年代開(kāi)始，低合金高強(qiáng)鋼開(kāi)始出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)是指一些通過(guò)添加少量合金元素，使鋼材屈服強(qiáng)度達(dá)到280MPa以上的鋼種。50年代開(kāi)始，科學(xué)家們開(kāi)始研究Nb、Ti在鋼中的應(yīng)用，顯著提高了鋼材各方面的性能。隨后，結(jié)合TMCP控軋控冷技術(shù)并優(yōu)化熱處理工藝，Nb、Ti微合金化技術(shù)及相關(guān)理論逐漸成熟，大量具有高強(qiáng)度、高性能的Nb、Ti微合金鋼不斷的開(kāi)發(fā)并投入工程應(yīng)用。目前，工程機(jī)械、建筑構(gòu)件的大型化和高層化以及海洋工程的深?；l(fā)展，對(duì)鋼鐵材料的強(qiáng)度、韌性等提出了更高的要求，同時(shí)要具有良好的焊接性能。為了滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于鋼鐵材料的需求，需要一種提高Nb、Ti微合金鋼的焊接性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種利用稀土提高Nb、Ti微合金鋼焊接的方法，通過(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉、LF+RH爐外精煉，合理控制鋼液中的氧、硫含量，提高稀土加入前鋼液的潔凈度，并匹配合適的稀土加入量，控制稀土在鋼中的賦存狀態(tài)。結(jié)合連鑄、熱軋、熱處理工藝控制，利用固溶稀土促進(jìn)了Nb、Ti碳氮化物的析出，顯著提高了Nb、Ti微合金鋼的焊接性能。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種利用稀土提高Nb、Ti微合金鋼焊接的方法，其特征在于，所述方法依次包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉、連鑄、熱軋和熱處理，在LF精煉過(guò)程加入Nb、Ti進(jìn)行微合金化處理，在RH精煉過(guò)程加入稀土Ce合金；

其中，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH精煉過(guò)程控制氧、硫含量，提高稀土Ce合金加入前鋼液的潔凈度，并通過(guò)控制稀土Ce合金加入量，控制稀土在鋼中的賦存狀態(tài)，通過(guò)固溶稀土促進(jìn)Nb、Ti碳氮化物的析出。

進(jìn)一步的，所述方法在轉(zhuǎn)爐冶煉前還包括鐵水預(yù)處理步驟。

LF精煉意指鋼包精煉爐(Ladle refining furnace，LF)精煉。

RH法即為真空循環(huán)脫氣法，是西德魯爾鋼鐵公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)于1957年共同開(kāi)發(fā)的，故以?xún)晒久值氖鬃帜该?/p>

進(jìn)一步的，LF精煉、RH精煉過(guò)程加入稀土Ce合金前采用鋁脫氧，LF精煉過(guò)程進(jìn)行深度脫氧脫硫。

進(jìn)一步的，RH精煉過(guò)程到站鋼液溫度1580～1610℃，RH精煉過(guò)程真空處理10min以后加入適量的稀土Ce合金，控制加稀土合金前鋼液中的氧含量在0.0010％，硫含量0.0010％，RH精煉過(guò)程總的真空處理時(shí)間20min，之后底吹氬軟攪拌不少于5min，RH精煉過(guò)程結(jié)束鋼液中稀土Ce總量0.0020～0.0060％。

進(jìn)一步的，所述熱軋過(guò)程采用熱機(jī)械控制工藝(Thermo Mechanical ControlProcess，TMCP)軋制。