一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，该方法包括以下步骤：以重量百分比计，包括C：0.12%~0.18%、Si：0.2%~0.45%、Mn：0.1%~0.2%、Ni：12%~13%、Al：4.5%~4.7%、Zr：1.15%~1.35%、Cr、4.05%~4.35%、Ti：2.35%~2.75%、Nb：0.2%~0.3%、V：0.12%~0.14%、N：0.02%~0.04%、P：≤0.020%、S：≤0.015%、以及余量Fe；其步骤如下：首先放入中频炉进行熔炼，然后进行精炼（LF+VD），再经过ESR熔炼，再锻造后热处理，最后进行机加工；通过本发明专利技术生产制得的合金钢避免一次冶炼渣中可还原氧化物FexOy、MnO、SiO2对钢中Al的二次氧化，以及更充分去除钢水中的气体含量，尽量减少一次冶炼过程中产生的内生夹杂物，随后进行电渣重熔工序，进一步去除球状氧化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高细系夹杂物级别的方法，具体为一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，属于合金钢应用

技术介绍
随着国内用电量的增加以及环保要求和我国燃汽轮机制造技术的发展，燃汽轮机大量用于发电机组，生产更纯净优质的燃汽轮机部件是材料工作的重要组成部分。燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品，作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。传统的合金钢在加工过程中，其渣中经常出现可还原氧化物FexOy、MnO、SiO2对钢中Al的二次氧化，使合金钢的钢锭成材率低，而且传统的加工方法需要对合金钢中S的含量通过进一步加工降低S的含量，使的合金钢中夹杂物增多，增加制造成本的同时使合金钢的使用寿命降低。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，以重量百分计，包括C：0.12％～0.18％、Si：0.2％～0.45％、Mn：0.1％～0.2％、Ni：12％～13％、Al：4.5％～4.7％、Zr：1.15％～1.35％、Cr、4.05％～4.35％、Ti：2.35％～2.75％、Nb：0.2％～0.3％、V：0.12％～0.14％、N：0.02％～0.04％、P：≤0.020％、S：≤0.015％、以及余量Fe；其步骤如下：步骤A、取所需元素于中频炉中熔炼，熔炼温度1550～1600℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤B、步骤A完成后吊包入钢包精炼LF炉中进行冶炼，冶炼之后出炉座倾渣100％；步骤C、步骤B完成后吊入真空去气VD炉工位后继续熔炼，在熔炼过程中微调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤D、当步骤C微调完成后的合金料成分达到要求后，根据炉中分析适量加入脱氧剂，当温度1500～1530℃吊包浇注成电极棒；步骤E、对步骤D制得的电极棒进行ESR重熔处理制成钢锭；步骤F、对步骤E制得的钢锭进行锻造处理，采用2000T压机进行锻造，采用两镦两拔工艺锻造中间坯，再采用自由锻锤锻造成品；步骤G、将步骤F锻造的成品料进行热处理，当热处理完成后进行机加工。优选的，步骤B中的冶炼过程如下：1)、在LF炉中冶炼前期，当钢水温度达到1620～1640℃时，当达到0.5～1.0m/t时，插入J-Ca线；2)、LF冶炼后期，当熔渣变白时，开出LF炉位插入J-Ca线(1.0～1.5m/t)，并插入Ca-Si线(0.5～1.0m/t)，与此同时，将出炉座倾渣100％，避免渣中可还原氧化物FexOy、MnO、SiO2对钢中Al的二次氧化，以及更充分去除钢水中的气体含量，顺带去除S含量，尽量减少一次冶炼过程中产生的内生夹杂物，随后进行电渣重熔工序，进一步去除球状氧化物。优选的，步骤C中的VD抽空时间为18～20min，破空后取样分析C、N并按目标值调整加入Cr-N，Ar搅拌(冲Ar时间控制5～8min)，搅拌充分后取样分析C、N并按目标值再次进行微调。本专利技术的有益效果是：该种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法冶炼的合金钢具有良好的机械性能和化学稳定性，通过在LF冶炼前期，当钢水温度1620～1640℃插入J-Ca线(0.5～1.0m/t)；LF冶炼后期，当熔渣变白准备开出LF炉位时插入J-Ca线(1.0～1.5m/t)，并插入Ca-Si线(0.5～1.0m/t)，随即出炉座倾渣100％，避免渣中可还原氧化物FexOy、MnO、SiO2对钢中Al的二次氧化，以及更充分去除钢水中的气体含量，与此同时去除合金中S含量，尽量减少一次冶炼过程中产生的内生夹杂物，随后进行电渣重熔工序，进一步去除球状氧化物，有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，以重量百分计，包括C：0.12％～0.18％、Si：0.2％～0.45％、Mn：0.1％～0.2％、Ni：12％～13％、Al：4.5％～4.7％、Zr：1.15％～1.35％、Cr、4.05％～4.35％、Ti：2.35％～2.75％、Nb：0.2％～0.3％、V：0.12％～0.14％、N：0.02％～0.04％、P：≤0.020％、S：≤0.015％、以及余量Fe；其步骤如下：步骤A、取所需元素于中频炉中熔炼，熔炼温度1550～1600℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤B、步骤A完成后吊包入钢包精炼LF炉中进行冶炼，冶炼之后出炉座倾渣100％；步骤C、步骤B完成后吊入真空去气VD炉工位后继续熔炼，在熔炼过程中微调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤D、当步骤C微调完成后的合金料成分达到要求后，根据炉中分析适量加入脱氧剂，当温度1500～1530℃吊包浇注成电极棒；步骤E、对步骤D制得的电极棒进行ESR重熔处理制成钢锭；步骤F、对步骤E制得的钢锭进行锻造处理，采用2000T压机进行锻造，采用两镦两拔工艺锻造中间坯，再采用自由锻锤锻造成品；步骤G、将步骤F锻造的成品料进行热处理，当热处理完成后进行机加工。步骤B中的冶炼过程如下：1)、在LF炉中冶炼前期，当钢水温度达到1620～1640℃时，当达到0.5m/t时，插入J-Ca线；2)、LF冶炼后期，当达到1.0m/t时，且熔渣变白准备开出LF炉位时插入J-Ca线，当达到0.5m/t时，插入Ca-Si线，与此同时，将出炉座倾渣100％，避免渣中可还原氧化物FexOy、MnO、SiO2对钢中Al的二次氧化，以及更充分去除钢水中的气体含量，顺带去除S含量，尽量减少一次冶炼过程中产生的内生夹杂物，随后进行电渣重熔工序，进一步去除球状氧化物。步骤C中的VD抽空时间为18min，破空后取样分析C、N并按目标值调整加入Cr-N，Ar搅拌，搅拌充分后取样分析C、N并按目标值再次进行微调，参考残余Al、Si及元素Nb的控制并进行微调。实施例二：一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，以重量百分计，包括C：0.12％～0.18％、Si：0.2％～0.45％、Mn：0.1％～0.2％、Ni：12％～13％、Al：4.5％～4.7％、Zr：1.15％～1.35％、Cr、4.05％～4.35％、Ti：2.35％～2.75％、Nb：0.2％～0.3％、V：0.12％～0.14％、N：0.02％～0.04％、P：≤0.020％、S：≤0.015％、以及余量Fe；其步骤如下：步骤A、取所需元素于中频炉中熔炼，熔炼温度1550～1600℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤B、步骤A完成后吊包入钢包精炼LF炉中进行冶炼，冶炼之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，其特征在于，以重量百分计，包括C：0.12%~0.18%、Si：0.2%~0.45%、Mn：0.1%~0.2%、Ni：12%~13%、Al：4.5%~4.7%、Zr：1.15%~1.35%、Cr、4.05%~4.35%、Ti：2.35%~2.75%、Nb：0.2%~0.3%、V：0.12%~0.14%、N：0.02%~0.04%、P：≤0.020%、S：≤0.015%、以及余量Fe；其步骤如下：步骤A、取所需元素于中频炉中熔炼，熔炼温度1550~1600℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤B、步骤A完成后吊包入钢包精炼LF炉中进行冶炼，冶炼之后出炉座倾渣100%；步骤C、步骤B完成后吊入真空去气VD炉工位后继续熔炼，在熔炼过程中微调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤D、当步骤C微调完成后的合金料成分达到要求后，根据炉中分析适量加入脱氧剂，当温度1500~1530℃吊包浇注成电极棒；步骤E、对步骤D制得的电极棒进行ESR重熔处理制成钢锭；步骤F、对步骤E制得的钢锭进行锻造处理，采用2000T压机进行锻造，采用两镦两拔工艺锻造中间坯，再采用自由锻锤锻造成品；步骤G、将步骤F锻造的成品料进行热处理，当热处理完成后进行机加工。...

【技术特征摘要】
1.一种提高合金钢D类细系夹杂物级别的方法，其特征在于，以重量百分计，包括C：0.12%~0.18%、Si：0.2%~0.45%、Mn：0.1%~0.2%、Ni：12%~13%、Al：4.5%~4.7%、Zr：1.15%~1.35%、Cr、4.05%~4.35%、Ti：2.35%~2.75%、Nb：0.2%~0.3%、V：0.12%~0.14%、N：0.02%~0.04%、P：≤0.020%、S：≤0.015%、以及余量Fe；其步骤如下：步骤A、取所需元素于中频炉中熔炼，熔炼温度1550~1600℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤B、步骤A完成后吊包入钢包精炼LF炉中进行冶炼，冶炼之后出炉座倾渣100%；步骤C、步骤B完成后吊入真空去气VD炉工位后继续熔炼，在熔炼过程中微调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求；步骤D、当步骤C微调完成后的合金料成分达到要求后，根据炉中分析适量加入脱氧剂，当温度1500~1530℃吊包浇注成电极棒；步骤E、对步骤D制得的电极棒进行ESR重熔处理制成钢锭；步骤F...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖云虎，雷德江，丁勇，黄志永，刘永新，张华国，
申请(专利权)人：四川六合锻造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51