一种稀土合金结构钢的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土合金结构钢的生产方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；其化学成分的质量百分含量包括：C0.38％～0.45％、Si0.17％～0.37％、Mn0.50％～0.80％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr≤0.30％、Mo≤0.10％、Ni≤0.30％、Cu≤0.25％、Re0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术制备得到的稀土合金结构钢具有优异的力学性能、硬度和韧性。硬度和韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土合金结构钢的生产方法


[0001]本专利技术涉及冶炼连铸和轧制
，尤其涉及一种稀土合金结构钢的生产方法。

技术介绍

[0002]42CrMo合金结构钢是一种优质的结构钢材料，具有高强度、高韧性、良好的热加工性能和耐磨性等优点。由于其优异的性能和广泛的应用领域，42CrMo合金结构钢在市场上具有很好的前景。随着经济的发展和工业化程度的提高，各个领域对高品质结构钢的需求不断增加。42CrMo合金结构钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于航空、航天、汽车、机械、石油化工等领域，市场潜力巨大。42CrMo合金结构钢在新兴领域的应用也非常广泛。比如，在新能源领域，42CrMo合金结构钢作为风力发电机、太阳能光伏支架等重要零部件的材料，具有很好的应用前景。此外，在海洋工程、建筑结构等领域也有广泛的应用。42CrMo合金结构钢还可以通过各种加工方式制成各种形状的材料，如板材、管材、棒材等，用途广泛。因此，对于钢铁企业来说，生产42CrMo合金结构钢具有很大的市场潜力和利润空间。综上所述，42CrMo合金结构钢具有广泛的应用前景和市场需求，具有非常重要的意义。包钢根据自身技术装备特点，组织技术攻关，成功开发出稀土微合金化42CrMo合金结构钢。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问，本专利技术的目的是提供一种稀土微合金化42CrMo合金结构钢的生产方法，本专利技术制备得到的稀土微合金化42CrMo合金结构钢具有优异的力学性能、硬度和韧性。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种稀土合金结构钢的生产方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；
[0006]转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥1560℃，采用SiMn、MnFe和CrFe进行脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧；
[0007]LF精炼中，精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，升温后温度T≥1560℃，软吹时间大于9min；
[0008]VD真空脱气中，真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥13min，破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于10min，软吹期间钢水不得裸露；
[0009]连铸中采用恒拉速控制为0.55
±
0.05m/min，采用电磁搅拌的电流为460
±
10A，钢水过热度：ΔT≤30℃，铸坯规格为320mm
×
415mm的矩形坯，入缓冷坑缓冷48h；
[0010]铸坯加热炉加热中，控制总加热时间3.5h，开轧温度1100～1200℃，同一根钢坯温差不大于50℃。
[0011]进一步的，所述稀土合金结构钢的化学成分的质量百分含量包括：C0.38％～
0.45％、Si0.17％～0.37％、Mn0.50％～0.80％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr≤0.30％、Mo≤0.10％、Ni≤0.30％、Cu≤0.25％、Re0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0012]进一步的，所述稀土微合金化42CrMo合金结构钢的纵向力学性能为：R
m
≥1184MPa，R
p0.2
≥1024MPa，A50≥16.0％，冲击功KU2≥117J，钢材的奥氏体晶粒度≥7.5级，布氏硬度≥253HBW。
[0013]进一步的，用肉眼进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0015]基于以上技术方案提供的稀土微合金化42CrMo合金结构钢的生产方法，利用微量稀土及少量Cr、Mo、Ni、Cu复合合金化原理，在降低生产成本的前提下，显著提高用热轧圆钢的硬度、力学性能和韧性，进而显著提高42CrMo合金结构钢的整体寿命和安全性，从而生产出低成本高性能的42CrMo合金结构钢。生产得到的稀土微合金化42CrMo合金结构钢的纵向力学性能可达到R
m
≥1184MPa，R
p0.2
≥1024MPa，A50≥16.0％，冲击功KU2≥117J，钢材的奥氏体晶粒度≥7.5级，布氏硬度≥253HBW，进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。
[0016](1)本专利技术节约成本，采用较低含量的Cr、Ni，Mo、Cu在降低合金元素总含量的前提下，采用添加微量的稀土元素，使材料具有较高的韧性和力学性能，并具有较高的布氏硬度；(2)本专利技术钢具有高强度、高韧性，良好的硬度的优点；(3)本专利技术通过优化制备工艺，用转炉代替电炉，降低制备成本，并进行脱气和去除夹杂物，提高了材料的洁净度，从而显著提高钢的强韧性以及材料的使用寿命。制备方法工艺简单、能耗较低、适合现有工业装备水平的制备技术。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术的稀土微合金化42CrMo合金结构钢的生产方法做进一步详细说明。
[0018]如表1所示，示出了本专利技术的实施例1
‑
3的钢水化学成分表。
[0019]表1.各实施例化学成分(质量百分数/％)
[0020]实施例CSiMnPSCuCrMoNiRe实施例10.410.200.560.0150.00880.170.230.0600.250.037实施例20.420.210.580.0180.00870.130.220.0700.250.036实施例30.390.220.570.0140.00630.180.200.0600.280.039
[0021]将上表1列出的各实施例的钢水分别按照以下工序进行冶炼：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制，获得本专利技术的稀土微合金化42CrMo合金结构钢。其中：
[0022]转炉冶炼：复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥1560℃(实施例中为1560℃)，采用SiMn、MnFe和CrFe进行脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧；
[0023]LF精炼，采用精炼白渣操作，全程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，升温后温度T≥1560℃，软吹时间大于9min。
[0024]实施例中为10min；
[0025]VD真空脱气：真空度≤0.10Kpa，各实施例中为0.09Kpa，深真空时间≥13min，各实施例中为15min，破真空后，喂入硅钙线150m，保证软吹时间大于10min，实施例中为11min，软吹期间钢水不得裸露；
[0026]连铸：采用恒拉速控制为0.55
±
0.05m/min，采用电磁搅拌工艺，搅拌电流为460
±
10A，钢水过热度：ΔT≤30℃，实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土合金结构钢的生产方法，其特征在于，包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥1560℃，采用SiMn、MnFe和CrFe进行脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧；LF精炼中，精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，升温后温度T≥1560℃，软吹时间大于9min；VD真空脱气中，真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥13min，破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于10min，软吹期间钢水不得裸露；连铸中采用恒拉速控制为0.55
±
0.05m/min，采用电磁搅拌的电流为460
±
10A，钢水过热度：ΔT≤30℃，铸坯规格为320mm
×
415mm的矩形坯，入缓冷坑缓冷48h；铸坯加热炉加热中，控制总...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠治国，梁正伟，宋振东，张凤明，陈镇方，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：