[發明專利]一種高鋁中錳鋼及其冶煉方法

在審

• 申請號: 202010840962.3
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111945054A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 付彬
• 申請（專利權）人: 山東華星新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C21C7/00;C21C7/10
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種高鋁中錳鋼及其冶煉方法，冶煉方法包括：對化學成分為C：1.0?6.0％，Si：0.10?0.75％，Mn：0.10?0.20％，P：0.040?0.090％，S：0.015?0.040％，其余為Fe及其它不可避免的雜質的鐵水預處理；對預處理鐵水的轉爐工序，包括出站前加入電解錳與鋁線，出鋼開始到鋼包1/3時，加入細石灰和電解錳，出鋼結束后，鋼包表面加入合成渣與鋁粉；LF爐精煉，鋼包放到LF罐車內；到站溫度1560?1580℃，渣厚70?90mm。本發明在合理的工藝控制下開發出了性能優異的低密度高強韌鋼，通過采用“鐵水預處理+轉爐+LF爐精煉”的方法，實現了高鋁中錳鋼的穩定生產。

技術領域

本發明涉及一種高鋁中錳鋼及其冶煉方法，屬于冶煉技術領域。

背景技術

隨著資源、能源和環境問題日益嚴峻且人們對材料的安全性要求越來越高，高強度、高塑性、輕量化材料成為汽車行業發展的焦點性問題。近些年來，研制開發汽車用新型高強度鋼或超高強鋼板，通過降低鋼板厚度來降低汽車重量。同時國內外也在大力開發以中錳鋼為代表的第三代汽車用鋼，這些鋼具有優良的綜合力學性能，具有一定的減重潛力。亟需研究開發集低密度與高強韌性于一身的鋼板。通過向鋼中添加一定量的Al元素，在合金成分與成型工藝的調控基礎上，得到具備高強度、良好塑性的新型汽車用鋼板。相比于其他的先進高強汽車用鋼，低密度、更好的強韌性等特點使這類鋼具備更大的開發前景與優勢。但在大生產中如何向中錳鋼中添加一定量的鋁元素，實現鋁元素均勻分布，準確命中目標還存在問題。

發明內容

本發明正是在中錳鋼的基礎上，加入了較高的Al含量，從而在合理的工藝控制下開發出了性能優異的低密度高強韌鋼。為了克服高鋁中錳鋼的冶煉問題，本發明通過采用“鐵水預處理+轉爐+LF爐精煉”的方法，實現了高鋁中錳鋼的穩定生產。本發明技術方案如下：

一種高鋁中錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

（1） 鐵水預處理

鐵水按重量百分數計，其化學成分：C：1.0-6.0％，Si：0.10-0.75％，Mn：0.10-0.20％，P：0.040-0.090％，S：0.015-0.040％，其余為Fe及其它不可避免的雜質，進站溫度1300±30℃；進站扒渣，脫S，將鐵水中S含量處理到S≤0.005％，處理結束扒凈渣，出站溫度1270±30℃；

優選的，所述的脫S具體是指使用噴槍向鐵水中噴吹顆粒鎂，鐵水中的S通過S+Mg＝(MgS)，生成的MgS上浮進入爐渣中，然后通過扒渣操作，將富集MgS的爐渣拔除；

（2）轉爐工序

將預處理鐵水裝入頂底復吹轉爐內，然后用料槽加入優質廢鋼；吹氧脫碳、升溫，吹煉過程全程底吹氬氣，過程加入石灰、輕燒白云石；終點溫度1680±30℃，鋼水中的C、P與S的重量百分比分別達到C：0.02-0.08％，P：0.003-0.007％，S：0.002-0.004％后出站；

出站前，先向鋼包內加入電解錳與鋁線，出鋼開始到鋼包1/3時，加入細石灰和電解錳，出鋼結束后，鋼包表面加入合成渣與鋁粉（合成渣是一種煉鋼輔助材料，具有很強的脫氧、脫硫效果，可減少鋼中氣體、降低鋼中夾雜。）；

冶煉周期40±5min，爐后溫度1610±10℃；轉爐冶煉后，鋼水中C、Si、Mn、P、S與Al的含量的重量百分比為C：0.10-0.40％，Si：0.01-1.00％，Mn：4.0-8.0％，Al：2.0-4.0％，P：≤0.010％，S≤0.008％，其余為Fe及不可避免的雜質；

（3）LF工序

將鋼包放到LF罐車內；到站溫度1560-1580℃，渣厚70-90mm；優選的，到站溫度1576℃，渣厚80mm；