[發明專利]一種提高低合金高強度耐磨鋼中有效硼含量的方法

在審

• 申請號: 202011204979.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112593035A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 韓健;張衛攀;劉紅艷;陳子剛;杜琦銘;徐桂喜;王青云;周文濤
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C5/34;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/10;B22D11/11;B22D11/111;B22D11/18
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

一種提高低合金高強度耐磨鋼中有效硼含量的方法，包括（1）轉爐冶煉：進行脫磷操作，全程底吹氬氣，一倒后點吹氧氣≤500m³，避免過吹，鋼包中加入鋁塊和白灰進行前期脫氧和造渣處理，TO≤80ppm，N≤30ppm；（2）LF精煉：向鋼包中喂入鋁線，保證鋼液中酸溶鋁為0.03～0.05wt%，造白渣脫硫后加入鈦鐵，3分鐘后加入硼鐵，鋼包底吹氬氣；（3）RH真空處理：處理時間≥35min，精煉結束后，鋼液中N≤40ppm；（4）板坯連鑄：中間包開澆前采用氬氣吹掃，開澆后采用雙層覆蓋劑，保護澆注。本發明通過控制鋼液中氧和氮含量，減少酸不溶硼產生，進而增加有效硼含量，使鋼坯中有效硼含量達到85%以上。

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，涉及一種提高低合金高強度耐磨鋼中有效硼含量的方法。

背景技術

低合金高強度耐磨鋼兼具高磨損性能、高強度、高韌性和良好的焊接性能，在煤礦、運輸、農業、建筑、食品加工等行業的機械設備中得到了廣泛的應用。

耐磨鋼板心部質量的提高能夠顯著提升磨損性能，延長設備的使用壽命，而這又主要取決于熱處理生產中的淬透性。化學成分體系中，硼是重要的提高淬透性元素，而且只需要少量加入（一般10-20ppm）就能顯著提升耐磨鋼的心部硬度。鋼中硼含量即全硼，包括酸溶硼和酸不溶硼。其中酸溶硼是有效硼，樂意提升鋼板淬透性，酸不溶硼為氮氧化物，對淬透性沒有作用，在生產中應該盡量避免其生成。實際生產中存在加入硼鐵后，鋼液酸溶硼含量偏低，酸不溶硼含量偏高的問題，導致淬透性不好，從而使耐磨鋼心部硬度性能偏低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高低合金高強度耐磨鋼中有效硼含量的方法，該方法可提升耐磨鋼鋼板的淬透性，保證表面及心部的硬度。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種提高低合金高強度耐磨鋼中有效硼含量的方法，其包括轉爐冶煉、LF精煉、RH真空處理和板坯連鑄工序，具體步驟為：

（1）轉爐冶煉工序：進行脫磷操作，全程底吹氬氣，氬氣流量為200～400m³/h，一倒后點吹氧氣≤500m³，避免過吹，在鋼包中加入鋁塊和白灰進行前期的脫氧和造渣處理，TO≤80ppm，N≤30ppm；

（2）LF精煉工序：向鋼包中喂入鋁線，保證鋼液中酸溶鋁含量為0.030～0.050%，造白渣脫硫完成后，加入鈦鐵，ω（Ti）／ω（N）質量分數比例控制在3～4，鋼包底吹氬氣保持小氣量軟吹，氬氣流量控制在10～20m³/h，加入鈦鐵3min后再加入硼鐵，調整好成分和溫度后，進行鋼包底吹氬氣操作；

（3）RH真空處理工序：總處理時間≥35min，RH真空處理結束后，鋼液中的N≤40ppm；

（4）板坯連鑄工序：中間包開澆前采用氬氣吹掃，開澆后采用雙層覆蓋劑，加密封圈及長水口吹氬保護澆注。

所述轉爐冶煉工序，出鋼過程下渣量≤0.25wt%。

所述LF精煉工序，鋁線喂入量為200～300m，底吹氬氣時間≥5min。

所述RH真空處理工序，真空度≤100Pa，真空處理時間≥20min，純脫氣時間≥8min，RH真空處理后鋼水氬氣凈吹時間≥6min。

所述板坯連鑄工序，氬氣流量15～25 NL/min，浸入式水口插入結晶器深度160～180mm，恒速澆鑄。

上述轉爐冶煉中，在脫碳脫磷的基礎上，降低鋼水中全氧和氮含量，保證LF精煉工序加入硼鐵后，盡量減少硼的氮氧化物的生成。采取的底吹氬氣，能夠更好的均勻鋼水中成分和溫度，氧和碳充分接觸反應，生成一氧化碳和二氧化碳，并以氣泡的方式上浮。溶解于鋼液中的氮在充分碰撞中形成氮氣，也上浮排出。