[發(fā)明專利]一種超低硫低氧55NiCrMoV7模塊用鋼錠的冶煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110008811.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN113481422B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張威風(fēng);汪雨昌;宋玉冰;朱帥;李昌義;王鵬飛;賈冠飛;張艷召;郭顯勝;劉玉龍;劉琦;杜旋;危亞軍;祁一星;李國輝;辛雪倩;梁賢淑;王立;周沛沛;甄燕翔
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽中重鑄鍛有限責(zé)任公司;中信重工機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C7/064;C21C7/06;C21C7/10;B22D7/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現(xiàn)艷

本發(fā)明提供一種超低硫低氧55NiCrMoV7模塊用鋼錠的冶煉方法，通過在初煉過程合理地選擇原材料成分、原材料配比及初煉出鋼的C、S、P含量；精煉過程采用高堿度的渣系，選擇合理脫氧劑和造渣材料的種類和用量，控制精煉出鋼的O和S含量；真空過程通過控制有效真空度和脫氣時間進(jìn)一步降低鋼液中的S和N、H、O含量；返回鋼包精煉過程通過控制氬氣流量和軟吹時間充分促進(jìn)的夾雜物的上浮和去除；真空澆注過程開啟水口壓力使鋼流更加彌散進(jìn)一步去除鋼液中N、H、O含量，澆注過程控流減少澆注后期鋼包渣隨鋼流卷入鋼錠模以保證冒口鋼液良好的補(bǔ)縮效果，該工藝方法使得成品鋼液氧和S含量控制分別達(dá)到了15ppm和0.001%以下，具有高的潔凈度，鍛件無探傷超標(biāo)的大顆粒夾雜物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低硫低氧55NiCrMoV7模塊用鋼錠的冶煉方法。

背景技術(shù)

世界各國主要采用以下兩種途徑提高模具鋼的性能：其中一種途徑是優(yōu)化模具鋼的成分和開發(fā)新鋼種，另一種途徑是改進(jìn)模具鋼生產(chǎn)流程和工藝控制技術(shù)。我國在規(guī)劃中已明確提出：在熱作模具鋼方面，要開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型低成本、高壽命熱作模具鋼；開發(fā)超純凈、組織均勻的熱作模具鋼；獲得極低的S、P含量及超細(xì)化組織；加入具有紅硬性作用的合金元素以提高模具在高溫下的硬度，提高熱壓鑄模和熱擠壓模的使用壽命。

目前，我國熱作模具鋼存在兩極分化并存的問題：一方面是以追求更低成本為目標(biāo)的軋材，這種軋材性能不高，適用于一些要求不高的模具，或者通過改鍛成各種規(guī)格的模塊，使其性能得到大幅提升，但總成本與鍛材相比仍然要低，因此，它在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)將占據(jù)熱作模具鋼市場重要份額；另一方面，是以追求質(zhì)量為主的鍛材，主要體現(xiàn)在高品質(zhì)熱作模具鋼，多應(yīng)用于壓鑄模、鍛模和擠壓模等熱作模具，這是我國模具行業(yè)走向模具強(qiáng)國的必經(jīng)之路。雖然我國在研制開發(fā)新型模具鋼方面做了大量工作，并對部分國外優(yōu)良熱作模具鋼進(jìn)行了國產(chǎn)化研究，為市場提供了質(zhì)優(yōu)價廉的模具鋼，但能實際推向市場且廣泛應(yīng)用的相對較少，目前占市場主導(dǎo)地位的依然是從國外引進(jìn)的H13系列通用型熱作模具鋼，而針對不同使用要求和工況的專用壓鑄模、熱鍛模及熱擠壓模依然很少。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有較高的潔凈度的超低硫低氧55NiCrMoV7模塊用鋼錠的冶煉方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種超低硫低氧55NiCrMoV7模塊用鋼錠的冶煉方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、電爐煉鋼過程控制：依次完成配料，熔化，造渣脫磷，將鋼液C、P、S含量分別控制在C:0.05-0.08％，P≤0.003％，S≤0.050％，然后進(jìn)行出鋼脫氧操作；

S2、精煉爐精煉過程控制：將步驟S1處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至鋼包精煉工位，加入石灰、鋁礬土、螢石、鎂砂造渣材料，送電造渣，分批加入脫氧劑，通過送電提溫，造渣，吹氬，脫氧和合金調(diào)整操作，使鋼液成分滿足55NiCrMoV7標(biāo)準(zhǔn)的要求，進(jìn)一步去除鋼液中的S和O；

S3、VD過程控制：將步驟S2處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至真空室內(nèi)，逐級進(jìn)泵提高氣氛的真空度，使得鋼液在真空條件下發(fā)生C、O反應(yīng)和鋼渣反應(yīng)，進(jìn)一步去除鋼液中的H、N、O和S；

S4、返回LF鋼包精煉過程控制：將步驟S3處理后的鋼液重新轉(zhuǎn)移至鋼包精煉工位，送電提溫至1610-1620℃，氬氣流量≤15NL/min，執(zhí)行軟吹操作，軟吹時間不低于15min，促進(jìn)夾雜物上浮去除，軟吹處理后出鋼溫度控制在1585℃-1595℃；

S5、鋼錠澆注過程控制：將底盤、鋼錠模和冒口清理準(zhǔn)配完畢放至澆注工位，將步驟S4處理后的鋼液引流后轉(zhuǎn)移至澆注工位，執(zhí)行抽真空操作，真空度≤0.5torr時，開始測溫，開澆溫度控制在1540-1550℃，澆注前期控制水口鋼流2-3min，隨后全流澆注，在鋼錠模內(nèi)液面距冒口下法蘭100-200mm時開始二次控流，保持鋼液流至冒口澆注高度達(dá)到工藝規(guī)定的值后，破空，加入發(fā)熱劑和保溫劑，隨后鋼液在錠模內(nèi)模冷一定時間后脫模。