芯棒用钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及芯棒用钢及其制备方法；本发明专利技术的方法用于高碳铬钢，其成分按照质量百分数计，包括：C：0.85～1.00％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cu≤0.25％，Ni≤0.10％，Cr：1.50～1.80％，Ti≤0.0025％，O≤0.0010％，余量为Fe及不可避免杂质；本发明专利技术的方法包括控制钢水浇注的过热度为10～40℃。本发明专利技术的芯棒用钢的横截面碳偏差能稳定满足≤0.04％的要求，加工成芯棒后，能稳定满足使用要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
芯棒用钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及炼钢
，具体而言，涉及芯棒用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]芯棒是轧制无缝钢管的重要生产工具，在实现钢管减径、减壁，改善钢管内表面质量方面起着重要作用。在生产过程中，芯棒要承受较大的径向压力、轴向拉力、来自钢管内表面的摩擦力以及频繁的冷热交变作用，这对芯棒的性能均匀性提出了较高的要求。
[0003]相关技术中常用于芯棒的材料为H13、H11等，这些材料属于高合金钢，成本高。而高碳铬钢具有良好冷、热加工性能，又有相关技术为了改善上述问题选用高碳铬钢替代H13、H11材料的芯棒，但是由于高碳铬钢的碳含量较高，C元素容易出现偏聚，后续加工成芯棒后，容易出现硬度不均，导致芯棒提前失效。而相关技术提供的高碳铬钢容易出现碳偏差＞0.04％的情况，甚至出现碳偏差达到0.10％的情况，均匀性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供芯棒用钢及其制备方法，本专利技术的芯棒用钢的横截面碳偏差能稳定满足≤0.04％的要求，加工成芯棒后，能稳定满足使用要求。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种芯棒用钢，其为高碳铬钢，其成分按照质量百分数计，包括：
[0007]C：0.85～1.00％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cu≤0.25％，Ni≤0.10％，Cr：1.50～1.80％，Ti≤0.0025％，O≤0.0010％，余量为Fe及不可避免杂质。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种芯棒用钢的制备方法，其包括：控制钢水浇注的过热度为10～40℃。
[0009]在可选的实施方式中，还包括：对铸坯进行四段加热，分别为预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，二加热段的温度为1200
±
20℃，二加热段的时间为
△
T
×
(6
‑
8)min，
△
T为过热度。
[0010]在可选的实施方式中，均热段的温度为1250
±
15℃，均热段的时间为
△
T
×
(9
‑
11)min。
[0011]在可选的实施方式中，预热段的温度≤700℃。
[0012]在可选的实施方式中，一加热段的温度为900
±
50℃。
[0013]在可选的实施方式中，还包括：控制拉速为0.90
±
0.1m/min。
[0014]在可选的实施方式中，还包括：控制结晶器电磁搅拌的电流强度为500
±
20A，频率为2.0
±
0.2Hz。
[0015]在可选的实施方式中，还包括：末搅电磁搅拌的电流强度为300A
±
20A，频率为4.0
±
0.3Hz，且比水量为0.28L。
[0016]在可选的实施方式中，还包括：在铸坯的凝固末端轻压下，且压下量为15～17mm。
[0017]优选地，压下量为16mm。
[0018]本专利技术包括以下有益效果：
[0019]本专利技术实施例提供的芯棒用钢的横截面碳偏差能稳定满足≤0.04％的要求，加工成芯棒后，能稳定满足使用要求。
[0020]专利技术人研究发现，若是过热度太高，使铸坯产生柱状晶或穿晶组织，当C元素以柱状晶粒析出，会排到尚未凝固的钢液中，随着结晶过程的进行，C元素被富集到铸坯中心或凝固末端区域，则会形成原始的碳偏析；若是过热度太低，容易造成中包水口冻结，迫使浇注中断，影响生产。因此，本专利技术的方法优化过热度能够改善铸坯心部的成分均匀性，从源头改善碳偏析质量，使芯棒用钢的横截面碳偏差能稳定满足≤0.04％的要求，加工成芯棒后，能稳定满足使用要求。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术中钢材的碳偏差检测取点示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]相关技术中，为了降低芯棒用钢的成本，选用高碳铬钢替代H13、H11材料。但是，由于高碳铬钢的碳含量较高，C元素容易出现偏聚，后续加工成芯棒后，容易出现硬度不均，导致芯棒提前失效。
[0025]为了提高高碳铬钢性能的均匀性，降低高碳铬钢的横截面碳偏差，相关技术中主要通过电磁搅拌和连铸末端轻压技术对碳偏析进行改善；但是相关技术的方法对于横截面碳偏差的控制不稳定，仍然容易出现碳偏差＞0.04％的情况下，甚至会出现碳偏差达到0.10％的情况。
[0026]本专利技术提供一种芯棒用钢的制备方法，该方法适用于高碳铬钢，且其成分按照质量百分数计，包括：C：0.85～1.00％(例如：0.85％、0.90％、0.95％、1.00％等)，Si：0.15～0.35％(例如：0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％等)，Mn：0.25～0.45％(例如：0.25％、0.30％、0.35％、0.40％、0.45％等)，P≤0.020％(例如：0.020％、0.015％、0.010％等)，S≤0.010％(例如：0.010％、0.005％等)，Cu≤0.25％(例如：0.25％、0.20％等)，Ni≤0.10％(例如：0.10％、0.08％、0.06％等)，Cr：1.50～1.80％(例如：1.50％、1.60％、1.70％、1.80％等)，Ti≤0.0025％(例如：0.0025％、0.0020％、0.0015％等)，O≤0.0010％(例如：0.0010％、0.0008％、0.0006％等)，余量为Fe及不可避免杂质。
[0027]过热度即为浇注温度减去液相线温度，液相线温度是一个稳定值，浇注温度越高、过热度就越大。专利技术人研究发现，若过热度越大(即浇注温度高)，铸坯易产生柱状晶或者穿晶组织，因此在铸坯结晶过程中，C元素会以柱状晶粒析出，并且会排到尚未凝固的钢液中，随着结晶过程的进行，C元素被富集到铸坯中心或者凝固末端区域，形成原始的碳偏析；若过热度过低(即浇注温度低)，容易造成中包水口冻结，迫使浇注中断，影响生产。因此，在铸坯连铸过程中优化钢水浇注的过热度，并控制在10～40℃(例如：10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等)，能够改善铸坯心部的成分均匀性，从源头改善碳偏析质量，使芯棒用钢的横截面碳偏差能稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯棒用钢，其特征在于，所述芯棒用钢为高碳铬钢，其成分按照质量百分数计，包括：C：0.85～1.00％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.25～0.45％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cu≤0.25％，Ni≤0.10％，Cr：1.50～1.80％，Ti≤0.0025％，O≤0.0010％，余量为Fe及不可避免杂质。2.一种如权利要求1所述的芯棒用钢的制备方法，其特征在于，包括：控制钢水浇注的过热度为10～40℃。3.根据权利要求2所述的芯棒用钢的制备方法，其特征在于，还包括：对铸坯进行四段加热，分别为预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，所述二加热段的温度为1200
±
20℃，所述二加热段的时间为
△
T
×
(6
‑
8)min，所述
△
T为所述过热度。4.根据权利要求3所述的芯棒用钢的制备方法，其特征在于，所述均热段的温度为1250
±
15℃，所述均热段的时间为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昭锋，邓湘斌，刘年富，吴学兴，张正波，黄铸铭，王生虎，李健，李学保，戴坚辉，
申请(专利权)人：宝武杰富意特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：