一种高氮不锈钢的制备方法及其采用的浇包浇注装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高氮不锈钢的制备方法及其采用的浇包浇注装置，属于高氮马氏体不锈钢制备技术领域，制备方法为先熔炼高氮合金熔体，然后向高氮合金熔体中添加基础钢材料及其他元素，在冶炼过程中加入碳元素，待完全熔化且搅拌均匀后出炉浇注即可；浇包浇注装置中的驱动机构包括均以浇包口的尖端为圆心的弧形内轨道、弧形主轨道和弧形外轨道。本发明专利技术提供的制备方法中高氮合金与基础钢材料平稳熔合，以获得气泡少、氮含量高的高氮钢坯，最终制得的产品具有高硬度、抗高温氧化、耐低温、耐磨的特点；提供的浇包浇注装置可保持浇包浇注的位置不变，减少了由于浇口位置在浇注过程中的变化而造成的金属液飞溅浪费，且能提升实现浇注的熔体的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高氮不锈钢的制备方法及其采用的浇包浇注装置
本专利技术涉及高氮马氏体不锈钢制备
，具体的涉及一种高氮不锈钢的制备方法及其采用的浇包浇注装置。
技术介绍
高氮马氏体不锈钢以其耐腐蚀、高强度、高塑性等优异性能受到瞩目，作为高强韧同时耐蚀不锈的新型钢种，可在更宽阔更复杂的领域获得广泛应用。马氏体不锈钢比奥氏体不锈钢有更好的机械性能，具有良好的耐冲击、耐磨、耐高温性能，热硬性能高，可以替代部分钨、钴合金，在950度高温下不变形，在恶劣环境下具有良好的机械密封性能。但是目前，现有的高氮马氏体不锈钢在制备过程中高氮合金与基础钢材料的熔合不够平稳，氮逸出较多，使得氮钢熔体含氮较少且稳定性不足，从而致使生产的高氮钢坯的质量水平较低。不锈钢在生产过程中，通常都是先冶炼合金熔体，然后将合金熔体进行浇注，最终制得不锈钢。其浇注操作时常需要用到浇包浇注装置，浇包用于铸造车间浇注作业，在炉前承接金属液后，由行车运到铸型处进行浇注，分为铁水包，钢水包，茶壶包，球铁包等多种样式。在浇注过程中需要改变浇包的倾角，使浇包内的金属液倒入模具中，但是，普通浇包浇注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高氮不锈钢的制备方法，其特征在于，先熔炼高氮合金熔体，然后向高氮合金熔体中添加基础钢材料及其他元素，在冶炼过程中加入碳元素，控制碳含量在0.1％～1％wt，控制氮含量在0.1％～1％wt；待完全熔化且搅拌均匀后出炉浇注，即制得高氮钢；具体包括如下步骤：/nS1、准备好制备高氮合金熔体的材料和基础钢材料，其中，制备高氮合金熔体的材料包括氮化铬铁和氮化锰；基础钢材料包括固态金属锰、固态金属铁、钼、铌、铜、钛、钒、稀土等；/nS2、熔炼高氮合金熔体，氮化铬铁及氮化锰的混合比例为任意；将氮化铬铁和氮化锰的混合物全部加入炉内升温加热，直至全部熔化后，将熔体保持在1450℃～1600℃范围内，并控...

【技术特征摘要】
1.一种高氮不锈钢的制备方法，其特征在于，先熔炼高氮合金熔体，然后向高氮合金熔体中添加基础钢材料及其他元素，在冶炼过程中加入碳元素，控制碳含量在0.1％～1％wt，控制氮含量在0.1％～1％wt；待完全熔化且搅拌均匀后出炉浇注，即制得高氮钢；具体包括如下步骤：
S1、准备好制备高氮合金熔体的材料和基础钢材料，其中，制备高氮合金熔体的材料包括氮化铬铁和氮化锰；基础钢材料包括固态金属锰、固态金属铁、钼、铌、铜、钛、钒、稀土等；
S2、熔炼高氮合金熔体，氮化铬铁及氮化锰的混合比例为任意；将氮化铬铁和氮化锰的混合物全部加入炉内升温加热，直至全部熔化后，将熔体保持在1450℃～1600℃范围内，并控制氮含量为1％-5％；
S3、向步骤S2中获得的高氮合金熔体中添加锰铁或/和固态金属锰或者锰元素物质以及铬铁、钒铁中的至少任意一种，获得高锰高氮合金熔体；碳含量按照高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的0.1％-0.6％，金属锰添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的5～30wt％，其熔体温度保持在1450℃～1600℃；
S4、向步骤S3中获得的高锰高氮合金熔体中添加固态金属铁及其它元素，获得高氮钢熔体；金属铁添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的50％-70％；其它元素包括钼、铌、铜、钛、钒、稀土、稀散金属中的至少任意一种，其添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的1％-5％；其熔体温度保持在1450℃～1600℃；
S5、待步骤S4中所得高氮钢熔体中的固态物完全熔化后继续均匀搅拌3～20min，然后快速控温至1550℃～1650℃，并在脱氧出渣后进行取样和出炉浇注，浇注采用浇包浇注装置，最终制得高氮钢。


2.根据权利要求1所述的一种高氮不锈钢的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述固态金属铁为工业纯铁，且其形状为粒状或条状，其粒状尺寸为φ1～φ30mm；其条状截面尺寸为φ1～φ30mm。


3.根据权利要求2所述的一种高氮不锈钢的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述固态金属铁采用连续添加的方式添加，且其添加速度为≤1000kg/min。


4.根据权利要求1所述的一种高氮不锈钢的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述的其它元素中，各元素的添加量为：钼≤5.0wt％，铌≤0.5wt％，铜≤2.0wt％，钛≤0.5wt％，钒≤0.5wt％，稀土+稀散金属≤0.5wt％。


5.一种根据权利要求1～4任一项所述的制备方法采用的浇包浇注装置，其特征在于，包括浇包包体(4)、用于输送浇包包体(4)的行车(16)、设于浇注区的支架(9)以及连接在支架(9)上用于驱动浇包包体(4)进行浇注的驱动机构，所述浇包包体(4)的上端口一侧设有浇包口(5)，所述支架(9)为架高且水平设置的顶板，且支架(9)的两相对侧均连接有一块竖直设置的侧立板(12)，两块侧立板(12)之间留有供浇包包体(4)放入的间距，两块侧立板(12)上各设有一组驱动机构；
所述驱动机构包括同...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，陆国民，
申请(专利权)人：江苏复辰高氮合金特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32