一种18Ni-200钢锭及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种18Ni-200钢锭的制备方法，其中，该方法包括：将炼钢原料加入到真空感应炉中进行熔炼，所述熔炼包括依次进行熔化处理、精炼处理、调样处理和浇注成型，将所述浇注成型的钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后将所述结晶后的钢锭进行冷却。本发明专利技术还公开了由上述方法所得的18Ni-200钢锭。通过本发明专利技术的方法制得的18Ni-200钢锭可以获得强度较高、变形性能较好且截面大的18Ni-200钢棒。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种18Ni-200钢锭的制备方法，其中，该方法包括：将炼钢原料加入到真空感应炉中进行熔炼，所述熔炼包括依次进行熔化处理、精炼处理、调样处理和浇注成型，将所述浇注成型的钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后将所述结晶后的钢锭进行冷却。本专利技术还公开了由上述方法所得的18Ni-200钢锭。通过本专利技术的方法制得的18Ni-200钢锭可以获得强度较高、变形性能较好且截面大的18Ni-200钢棒。【专利说明】-种18Ni-200钢锭及其制备方法
本专利技术涉及。
技术介绍
18Ni_200钢是18Ni系列钢中的200级钢种，属于马氏体时效钢，具有良好的强韧 性。然而，18Ni-200钢由于合金元素含量高且对其力学性能和成型性能等方面性能的要求 极其苛刻，故其生产工艺非常难以掌控，特别是对于大截面该类钢棒的生产来说，随着钢棒 尺寸的增加，由于钢棒中化学成分分布不均匀，导致钢棒各种各样的缺陷，因此更需要优质 的18Ni-200钢锭才能够更好的控制大截面该类钢棒的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种能够得到力学性能 和成型性能优良的18Ni-200钢棒（特别是大截面的18Ni-200钢棒）的18Ni-200钢锭的 制备方法及其制得的18Ni-200钢锭。 本专利技术的专利技术人经过深入研究发现，将钢锭控制在特定的组成成分的范围内后， 将该钢锭用作真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后以特定的冷却方式进行冷却，能 够较好的控制钢内部的化学成分的均匀分布且避免出现偏析缺陷，然后由该钢锭依次可以 获得无偏析和粗晶等低倍缺陷的低倍组织合格的钢材。 由此，本专利技术提供了一种18Ni-200钢锭的制备方法，其中，该方法包括：将炼钢原 料加入到真空感应炉中进行熔炼，所述熔炼包括依次进行熔化处理、精炼处理、调样处理和 浇注成型，将所述浇注成型的钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后将所述 结晶后的钢锭进行冷却， 其中，所述炼钢原料的配料使得所得钢锭中含有：Ni :17. 5-19重量％，Co :8-9重 量％，Mo :1-1. 5 重量％，A1 :0· 05-0. 15 重量％，Ti :0· 15-0. 25 重量％，C :彡 0· 03 重量％， Si :彡0· 01重量％，Μη :< 0· 1重量％，S :彡0· 01重量％，P :彡0· 01重量％ ;所述调样处 理使得所得钢锭中含有：Ca :0. 03-0. 07重量％，Zr :0. 01-0. 04重量％，Β :0. 001-0. 005重 量％ ; 所述冷却的条件包括：先通入400-600Pa的氦气将所述结晶后的钢锭冷却至 400-800°C，再空冷至 15-40°C。 本专利技术还提供了一种由上述方法制得的18Ni-200钢锭，其中，该钢锭的组成成 分为：Ni :17· 5-19 重量％，Co :8-9 重量％，Mo :1-1. 5 重量％，A1 :0· 05-0. 15 重量％，Ti : 0. 15-0. 25 重量％，Ca :0. 03-0. 07 重量％，Zr :0. 01-0. 04 重量％，B :0. 001-0. 005 重量％， C :彡 0· 03 重量％，Si :彡 0· 01 重量％，Mn :< 0· 1 重量％，S :< 0· 01 重量％，P :< 0· 01 重 量％，余量为铁和不可避免的杂质。 通过本专利技术的18Ni-200钢锭的制备方法，能够获得化学成分的均匀分布且避 免出现偏析缺陷，得到低倍组织的钢锭，采用该钢锭能够获得强度较高、变形性能较好 的大截面的18Ni-200钢棒，如后述实施例所记载的一样，通过采用本专利技术的钢锭所制 得的18Ni-200钢棒的抗拉强度Rm彡1400MPa，屈服强度RpO. 2彡1350MPa，断后延伸率 A彡10%，断面收缩率Z彡50%，冲击功Akv彡80J，断裂韧性KIC彡llOMPa · m1/2,机械性 能硬度HRC > 40,直径可达到400mm以上，且低倍组织无偏析和粗晶等缺陷。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供一种18Ni_200钢锭的制备方法，其中，该方法包括：将炼钢原料加 入到真空感应炉中进行熔炼，所述熔炼包括依次进行熔化处理、精炼处理、调样处理和浇 注成型，将所述浇注成型的钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后将所述结 晶后的钢锭进行冷却，其中，所述炼钢原料的配料使得所得钢锭中含有：Ni :17. 5-19重 量％，Co :8-9 重量％，Mo :1-1. 5 重量％，A1 :0· 05-0. 15 重量％，Ti :0· 15-0. 25 重量％，C : 彡0· 03重量％，Si :彡（λ 01重量％，Μη :彡（λ 1重量％，S :彡（λ 01重量％，P :彡（λ 01重 量％;所述调样处理使得所得钢锭中含有：Ca :0. 03-0. 07重量％，Zr :0. 01-0. 04重量％，Β : 0. 001-0. 005重量％;所述冷却的条件包括：先通入400-600Pa的氦气将所述结晶后的钢锭 冷却至400-800°C，再空冷至15-40°C。 根据本专利技术，所述炼钢原料包括金属镍、金属钴、金属钥、金属铝、金属钛和金属 铁。所述金属镍、金属钴、金属钥、金属铝、金属钛和金属铁可以为本领域常规的用于炼 制18Ni系列钢的各种金属，例如，所述金属镍为l#Ni等；所述金属钛为钛板边、钛切头、 海绵钛等；所述金属铁为纯铁、IF钢等，特别优选采用经过EF+LF+V0D冶炼提纯去除了 C、 Si、Mn、S、P、H、0、N等有害元素的IF钢作为金属铁。所述炼钢原料的配料使得最终所得 钢锭中含有的：Ni :17· 5-19 重量％，Co :8-9 重量％，Mo :1-1. 5 重量％，A1 :0· 05-0. 15 重 量％，Ti :0· 15-0. 25 重量％，C :彡（λ 03 重量％，Si :彡（λ 01 重量％，Mn :彡（λ 1 重量％，S : < 0. 01重量％, Ρ 0. 01重量％。优选地，所述炼钢原料的配料使得最终所得钢锭中含 有：Ni :18-18. 5 重量％，Co :8· 2-8. 8 重量％，Mo :1. 1-1. 3 重量％，Α1 :0· 08-0. 15 重量％， Ti :0· 2-0. 25 重量％，C :0· 001-0. 007 重量％，Si :0· 005-0. 01 重量％，Μη :0· 001-0. 01 重 量％，5 :0. 0001-0. 005重量％，Ρ :0. 0001-0. 008重量％虽然所述炼钢原料的配料可以按照 上述组成进行配料，但是为了获得更为优质的钢锭，优选情况下，将所述炼钢原料中的部分 金属钛和金属铝（例如10-40重量％的金属钛和0-40重量％的金属铝）预留下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种18Ni‑200钢锭的制备方法，其特征在于，该方法包括：将炼钢原料加入到真空感应炉中进行熔炼，所述熔炼包括依次进行熔化处理、精炼处理、调样处理和浇注成型，将所述浇注成型的钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后将所述结晶后的钢锭进行冷却，其中，所述炼钢原料的配料使得所得钢锭中含有：Ni：17.5‑19重量％，Co：8‑9重量％，Mo：1‑1.5重量％，Al：0.05‑0.15重量％，Ti：0.15‑0.25重量％，C：≤0.03重量％，Si：≤0.01重量％，Mn：≤0.1重量％，S：≤0.01重量％，P：≤0.01重量％；所述调样处理使得所得钢锭中含有：Ca：0.03‑0.07重量％，Zr：0.01‑0.04重量％，B：0.001‑0.005重量％；所述冷却的条件包括：先通入400‑600Pa的氦气将所述结晶后的钢锭冷却至400‑800℃，再空冷至15‑40℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕正绪，叶文冰，李源，王佳明，杨再春，
申请(专利权)人：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51