一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法技术

本发明专利技术提供了一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，涉及双相不锈钢技术领域。本发明专利技术通过严格控制硅和铝的含量、硼和稀土微合金化以及夹杂物细化技术，采用一火轧制成材便能够显著减少超级双相不锈钢热轧裂纹，提升其成材率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法


[0001]本专利技术涉及双相不锈钢
，尤其涉及一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法。

技术介绍

[0002]双相不锈钢是不锈钢家族中重要的一类，其金相组织由铁素体与奥氏体构成，且各占50％左右。双相不锈钢的两相组织特点使其兼有铁素体不锈钢高强度和耐氯离子应力腐蚀的优点，以及奥氏体不锈钢高韧性和易焊接的优点。当前，双相不锈钢广泛应用于腐蚀环境恶劣的石化行业。在油气输送、化学品船制造、核电、纸浆与造纸、海水淡化、脱硫吸收装置等领域的应用也在不断拓展。
[0003]与普通双相不锈钢相比，超级双相不锈钢的合金含量更高，其耐腐蚀性可与超级奥氏体不锈钢相比媲美，但更低的镍含量和更高的力学性能使其更具成本优势，已部分替代超级奥氏体不锈钢。作为一种资源节约型高性能不锈钢，超级双相不锈钢的生产和应用符合不锈钢未来发展方向，具有广阔的前景。然而，由于铁素体相和奥氏体相的高温硬度和软化机制不同，双相不锈钢天然地存在热加工困难的问题。超级双相不锈钢由于合金含量更高，热加工更困难，极易出现热加工裂纹。为避免因严重开裂而报废，超级双相不锈钢多采用二火轧制工艺，即铸锭开坯、冷却后，进行彻底修磨处理以清除表面裂纹，之后重新加热，进行二次轧制。二火轧制工艺不仅严重降低生产效率，还大幅度增加生产成本。
[0004]稀土微合金化可以显著提升包含超级双相不锈钢在内的钢铁材料的热塑性，减少热加工裂纹，改善表面质量。但是，稀土夹杂物极易团聚成大尺寸夹杂物，且稀土夹杂物密度大，不易上浮去除。大尺寸稀土夹杂物会显著恶化钢的热塑性和机械性能，弱化了稀土处理的有益作用。
[0005]因此，亟需开发一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，高质量地实现超级双相不锈钢一火轧制成材，提高生产效率，降低生产成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，采用一火轧制，能够显著减少超级双相不锈钢热轧裂纹，提升其成材率。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，包括以下步骤：对脱碳后的超级双相不锈钢钢水进行合金化和铬还原，扒渣后得到初炼钢水；所述初炼钢水中硅的质量分数为0.3～0.5％，铝的质量分数为0.004～0.007％；
[0009]对所述初炼钢水进行精炼，得到精炼钢水；所述精炼包括依次进行造渣、调渣、调温、扩散脱氧、硼微合金化和夹杂物细化处理；所述夹杂物细化处理依次包括：喂入硅钙线、第一次喂入稀土线和第二次喂入稀土线；
[0010]对所述精炼钢水进行模铸，得到超级双相不锈钢铸锭；所述超级双相不锈钢中硅
的质量分数为0.4～0.6％，铝的质量分数为0.006～0.012％、硼的质量分数为0.005～0.012％、稀土的质量分数为0.008～0.015％；氧的质量分数＜0.003％；硫的质量分数＜0.001％；
[0011]将所述超级双相不锈钢铸锭进行热轧，得到超级双相不锈钢板材或棒材。
[0012]优选的，所述铬还原包括：向脱碳后的超级双相不锈钢钢水中加入硅铁和铝块；所述硅铁的加入量为24～32kg/t；所述硅铁中硅的质量分数为70～75％；所述铝块的加入量为2～5kg/t。
[0013]优选的，所述初炼钢水中残留的熔渣重量小于150kg。
[0014]优选的，所述造渣加入的造渣料为：14～20kg/t石灰、4～8kg/t萤石、2～6kg/t铝钙预熔渣和1.5～1.8kg/t铝块；所述铝钙预熔渣包括如下质量百分比的组分：氧化铝50～60％，氧化钙40～50％，二氧化硅＜5％。
[0015]优选的，所述扩散脱氧为：在渣面加入铝粒和硅钙粉；所述铝粒的加入量为0.2～0.4kg/t；所述硅钙粉的加入量为1～1.5kg/t；所述硅钙粉中硅的质量分数>60％，钙的质量分数>30％。
[0016]优选的，所述硼微合金化包括：向扩散脱氧后的钢水中加入硼铁，所述硼铁的加入量为0.37～0.89kg/t；所述硼铁中硼的质量分数为14～16％。
[0017]优选的，所述硅钙线的喂入量为0.8～1.1kg/t；所述硅钙线中硅的质量分数>60％，钙的质量分数>30％。
[0018]优选的，所述稀土线的第一次喂入量为0.03～0.05kg/t，所述稀土线的第二次喂入量为0.15～0.3kg/t；所述稀土线中稀土的质量分数>99.5％。
[0019]优选的，所述喂入硅钙线后软吹3～5min；第一次喂入稀土线后软吹15～25min；第二次喂入稀土线后软吹5～10min。
[0020]优选的，所述超级双相不锈钢板材或棒材包括以下质量百分含量的元素：C<0.03％、Cr：25.0～27.0％、Ni：6.0～7.0％、Mo：3.0～4.0％、N：0.24～0.32％、Si：0.4～0.6％、Al：0.006～0.012％、Mn＜1.0％、B：0.005～0.012％、RE：0.008～0.015％、O＜0.003％、S＜0.001％，以及余量Fe。
[0021]本专利技术提供了一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，包括以下步骤：对脱碳后的超级双相不锈钢钢水进行合金化和铬还原，扒渣后得到初炼钢水；所述初炼钢水中硅的质量分数为0.3～0.5％，铝的质量分数为0.004～0.007％；对所述初炼钢水进行精炼，得到精炼钢水；所述精炼包括依次进行造渣、调渣、调温、扩散脱氧、硼微合金化和夹杂物细化处理；所述夹杂物细化处理依次包括：喂入硅钙线、第一次喂入稀土线和第二次喂入稀土线；对所述精炼钢水进行模铸，得到超级双相不锈钢铸锭；将所述超级双相不锈钢铸锭进行热轧，得到超级双相不锈钢板材或棒材；所述超级双相不锈钢板材或棒材中硅的质量分数为0.4～0.6％，铝的质量分数为0.006～0.012％，硼的质量分数为0.005～0.012％，稀土的质量分数为0.008～0.015％，氧的质量分数＜0.003％，硫的质量分数＜0.001％。
[0022]本专利技术采用一火轧制，能够显著减少超级双相不锈钢热轧裂纹，提升其成材率，具体原因如下：(1)严格控制钢中硅和铝的含量。超级双相不锈钢的特殊合金成分和含量导致其特殊的高温氧化行为。在热轧之前的高温加热过程，气相中的氧沿着奥氏体/铁素体相界面往金属基体中快速扩散，并与钢中的活性元素结合，导致在金属基体表层形成大量的氧
化物析出相，包含(Al,Cr)2O3等。在热加工过程，上述氧化物析出相极易诱发裂纹，导致热轧材表面出现大量裂纹。本专利技术通过严格控制钢中铝的含量，在保证铝脱氧效果的前提下，抑制(Al,Cr)2O3的形成，进而减少热轧裂纹。另外，当钢中含有足量的硅时，在高温氧化过程，硅与来自气相中的氧结合形成SiO2薄膜，分布在氧化层和金属基体之间，阻碍氧向金属基体扩散，从而显著抑制钢的氧化。然而，当硅含量过高时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少超级双相不锈钢热轧裂纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：对脱碳后的超级双相不锈钢钢水进行合金化和铬还原，扒渣后得到初炼钢水；所述初炼钢水中硅的质量分数为0.3～0.5％，铝的质量分数为0.004～0.007％；对所述初炼钢水进行精炼，得到精炼钢水；所述精炼包括依次进行造渣、调渣、调温、扩散脱氧、硼微合金化和夹杂物细化处理；所述夹杂物细化处理依次包括：喂入硅钙线、第一次喂入稀土线和第二次喂入稀土线；对所述精炼钢水进行模铸，得到超级双相不锈钢铸锭；所述超级双相不锈钢中硅的质量分数为0.4～0.6％，铝的质量分数为0.006～0.012％、硼的质量分数为0.005～0.012％、稀土的质量分数为0.008～0.015％；氧的质量分数＜0.003％；硫的质量分数＜0.001％；将所述超级双相不锈钢铸锭进行热轧，得到超级双相不锈钢板材或棒材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铬还原包括：向脱碳后的超级双相不锈钢钢水中加入硅铁和铝块；所述硅铁的加入量为24～32kg/t；所述硅铁中硅的质量分数为70～75％；所述铝块的加入量为2～5kg/t。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初炼钢水中残留的熔渣重量小于150kg。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造渣加入的造渣料为：14～20kg/t石灰、4～8kg/t萤石、2～6kg/t铝钙预熔渣和1.5～1.8kg/t铝块；所述铝钙预熔渣包括如下质量百分比的组分：氧化铝50～60％，氧化钙40～50％，二氧化硅＜5％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立春，娄健，李花兵，姜周华，谷洁美，李艳，陈凯，任泽斌，
申请(专利权)人：辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：