[發明專利]一種高鋁合金鋼的生產方法

在審

• 申請號: 202210445675.1
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114875314A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 王旭冀;張成元;鄭健;劉建;楊奇軍;楊庚朝;李建宇;楊建華
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/42;C22C38/44;B22D11/124;B22D11/18;C21C7/06;C21D8/06;C21D9/52
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

本發明涉及一種高鋁合金鋼的生產方法，工藝路線為冶煉?連鑄?軋制?控制冷卻?緩冷?入庫，鋼的化學組成按重量百分比為：C=0.35～0.42%、Si=0.20～0.45%、Mn=0.30～0.60%、Cr=1.35～1.65%、Mo=0.15～0.25%、Al=0.70~1.10%、P≤0.020%、S≤0.020%、Cu≤0.20%，Ni≤0.30%，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明針對轉爐?精煉?連鑄方坯（150×150mm）?高線軋制的工藝流程生產的高鋁合金鋼關鍵工序采取措施，生產的高鋁合金鋼線材規格5.5~17.0mm組織均勻，無對拉拔有害的組織，滿足用戶對該產品的免退火拉拔要求。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，涉及一種高鋁合金鋼的生產方法。

背景技術

隨著高尖精行業的發展，模具行業也在高速發展，對模具用鋼的要求也不斷提高，高級別的模具用鋼的要求材料組織均勻，純凈度及穩定性好。目前在主要線材生產技術中，鋼的組織結構多以鐵素體加珠光體為主，由于合金含量高、規格較小、冷卻速度快，易造成馬氏體、貝氏體等異常組織出現，使得工藝上不能直接拉拔。所以客戶在加工時需要對盤條經過球化退火以改善拉拔性能，這樣就增加生產成本，給下游客戶的加工使用帶來了很大的不便。

目前對高鋁合金鋼的小方坯鋼的生產主要研究鋼水可澆性、純凈度及組織的均勻化和內部質量的控制；而鋼水的可澆性及純凈度主要靠改善夾雜物的塑性及降低其含量來解決，組織的均勻性主要是通過減弱連鑄過程中帶來的偏析來解決。目前研究主要集中在連鑄輕壓下、低過熱度澆鑄。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的缺點，提供一種高鋁合金鋼的制造方法，充分利用目前現有的盤卷生產設備，終軋超低溫軋制細化晶粒，緩慢冷卻獲得細小珠光體加彌散分布的鐵素體為主的原始盤條，節省客戶球化退火時間，降低成本的同時，有效提高生產效率。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

一種高鋁合金鋼的制造方法，工藝路線為冶煉-連鑄-軋制-控制冷卻-緩冷-入庫。鋼的化學組成按重量百分比為：C=0.35～0.42%、Si=0.20～0.45%、Mn=0.30～0.60 %、Cr=1.35～1.65%、Mo=0.15～0.25%、Al=0.70~1.10% 、P≤0.020%、S≤0.020%、 Cu≤0.20%，Ni≤0.30%，其余為Fe和不可避免的雜質；生產工藝步驟如下：

（1）冶煉：轉爐出鋼過程加入造渣脫氧劑初步脫氧，LF造渣脫氧完全后10分鐘內將Al成分調整到位，出站溫度控制在液相線溫度以上45~50℃；

（2）連鑄：采用弱冷，比水量為0.8 L/kg，中包過熱度目標值35℃~40℃，在過拉矯機前2m處安裝在線高溫儀，在線測量鑄坯內弧面中心點的溫度，通過坯溫檢測來微調各區配水，保持鑄坯內弧面中心點進拉矯機溫度在1100~1150℃，配合結晶器與末端電磁攪拌減弱連鑄偏析；

（3）軋制：鑄坯高溫段溫度控制在1100℃~1150，時間在70min~90min，控制軋制，終軋溫度控制在1050℃~1100℃；

（4）控制冷卻：軋后直接穿水冷卻和緩冷，吐絲溫度控制在750~800℃，冷卻速率3~5℃/s，高溫集卷，溫度在550~620℃；

（5）緩冷：盤條在C型鉤上集卷后，快速進入由石棉圍繞的半封閉PF緩冷區， 等盤條溫度在200℃以下出緩冷區，得到原始盤條無對拉拔有害的組織。

本發明生產的鋼的組織均勻，鋼的奧氏體晶粒度≥9級，組織為鐵素體和珠光體。技術上主要從監控坯溫微調連鑄二冷強度及熱裝著手，通過控制澆鑄過程中不同拉鋼時間不同流次鑄坯所屬中心位置的坯溫來微調配水降低連鑄偏析影響，組織設計則是以珠光體+鐵素體為基體的韌性組織，不能出現對拉拔有害的易脆性組織。