本发明专利技术公开一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，属于钢铁冶炼技术领域。本发明专利技术所述改性方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸，其中RH精炼中依次加入锆铁合金、钛铁合金。锆铁合金对Ti微合金钢中的夹杂物进行了良性改性，改善Ti与O、N、S的结合，提高钢中有效Ti的含量，削弱夹杂物对钢韧性的不利影响，改善Ti微合金化高强钢的塑韧性。改善Ti微合金化高强钢的塑韧性。改善Ti微合金化高强钢的塑韧性。
【技术实现步骤摘要】
一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法
[0001]本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法。
技术介绍
[0002]随着国家经济向着高质量发展，对钢铁行业的转型升级提出更高要求，绿色发展要求开发优质、高强、长寿命、可循环的钢铁产品，对钢材综合性能提出愈来愈高的要求。Ti微合金化技术是提高钢材综合性能的有效途径之一。但是钛的化学性质相当活泼，易与钢中的O、N、S等杂质元素结合形成尺寸较大的夹杂物，影响Ti的收得率，对钢材性能产生不利影响，并且钢中O、N、S质量分数的波动也会造成钢中有效Ti含量的波动。
[0003]目前，可通过高洁净钢冶金技术严格控制钢中的氧、硫、氮含量，避免钛的氧化物、硫化物和粗大的氮化钛的析出，稳定钢中的钛含量。但是精准控制钢内化学元素含量与高洁净钢冶金技术显然成本高，操作难度大，工艺过程复杂。并且由于Ti与O、N、S的亲和力极强，在冶炼及凝固过程中会不可避免的生成一部分含Ti夹杂物，尤其是当Ti含量高于0.1％时，钢中的含Ti夹杂物仍不能得到很好的控制。
[0004]中国专利CN104328329A公开了一种高钛微合金钢冶炼过程中钛元素的添加方法，所得高钛微合金钢的钛收得率仅为78％，并且没有改善Ti与O、N、S的结合。中国专利CN104032091A公开了一种提高20CrMnTi齿轮钢冶炼中Ti收得率的方法，只是通过降低钢液含氧量来提高Ti的收得率，减少钛钢中的氧化钛夹杂。中国专利CN115896400A公开了一种降低含钛钢中氮化钛夹杂的方法，也只是通过改进工艺来提高脱氮率，从而减少钛钢中的氮化钛夹杂。中国专利CN105132610A公开了一种控制细规格高端帘线钢钛夹杂的生产方法，该方法对钢坯要求高，对Ti含量控制要求严格，要求钢中的Ti含量低于0.05％。中国专利CN109128063B公开了控制含Ti高强钢铸坯中TiN夹杂的方法，通过向钢液中加入细化结晶晶粒的形核剂CeO2粒子、ZrO2粒子随同TiN夹杂形成细小的夹杂物，得到铸坯中90％夹杂物尺寸＜4微米，且成品钢材冲击功≥90J。该方法在细化夹杂物的同时会显著增加钢中夹杂物的数量，并且不能提高Ti的收得率。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，通过在RH精炼过程中加入锆铁合金，对钢中原有的夹杂物进行改性，改善Ti与O、N、S的结合，提高钢中有效Ti的含量，削弱夹杂物对钢韧性的不利影响，改善Ti微合金化高强钢的塑韧性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，包括如下步骤：
[0007](1)预处理：将铁水进行脱硫处理，使S含量控制在0.015wt.％以内；
[0008](2)转炉冶炼：加入锰铁和硅铁合金，采用Al进行深脱氧，搅拌3
‑
5分钟；
[0009](3)精炼：首先，对LF精炼过程进行深度脱硫脱氧和目标成分含量调整，然后RH精炼过程中依次加入锆铁合金和钛铁合金；
[0010](4)连铸：连铸全程采取保护浇注。
[0011]作为本专利技术的优选实施方案，所述铁水的成分为：C：3.1
‑
4.6％、P≤0.02％、S≤0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0012]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，加入锰铁合金、硅铁合金的量分别为15.6kg/t
‑
29.7kg/t，2.1kg/t
‑
4.3kg/t。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(3)中，深度脱硫脱氧至氧、硫含量小于0.005％。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(3)中，采用硅铁和锰铁进行目标成分含量调整，调整后的成分为：C：0.02～0.06％、Si：0.20～0.30％、Mn:1.30～1.80％、P≤0.005％、S≤0.005％、Als：≤0.08％。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(3)中，目标成分为C、Si、Mn、Al、P、S成分。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，LF精炼的时间≤20min。
[0017]更优选的，所述LF精炼的时间为10min。
[0018]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(3)中，锆铁合金的加入量为0.2kg/t
‑
1.0kg/t。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，RH精炼中，真空处理10min加入锆铁合金，控制加锆铁合金前钢液中的氮、硫含量小于0.005％；加入锆铁合金10
‑
30s后再加入钛铁合金，加入钛铁合金后钢液中的Ti含量应控制在0.08wt.％
‑
0.018wt.％。
[0020]作为本专利技术的优选实施方案，RH精炼过程总的真空处理时间≥15min，真空处理后吹氩软搅拌时间≥6min。
[0021]作为本专利技术的优选实施方案，采用顶底复吹法进行转炉冶炼，底吹搅拌时间为5
‑
20分钟。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术在RH精炼过程加入锆铁合金，对夹杂物进行改性，与O、N、S等反应生成细小的夹杂物，使Ti微合金化高强钢中夹杂物演变钛锆复合夹杂物，一方面提高了Ti的收得率。另一方面促进钢中夹杂物尺寸细化，有效防止了钢中大尺寸含Ti夹杂物的生成，削弱夹杂物对钢韧性的不利影响，达到控制Ti微合金化高强钢夹杂物形态和尺寸，提高Ti微合金化高强钢质量的目的。
附图说明
[0023]图1为实施例1所制备的Ti微合金化高强钢的SEM图和元素分布图。
[0024]图2为实施例2所制备的Ti微合金化高强钢的SEM图和元素分布图。
[0025]图3为实施例3所制备的Ti微合金化高强钢的SEM图和元素分布图。
[0026]图4为实施例4所制备的Ti微合金化高强钢的SEM图和元素分布图。
[0027]图5为对比例1所制备的Ti微合金化高强钢的SEM图和元素分布图。
具体实施方式
[0028]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术
作进一步说明。
[0029]实施例1
[0030]本专利技术钢水冶炼采用“铁水预处理
‑
转炉冶炼
‑
LF精炼
‑
RH精炼
‑
连铸”工艺流程制备Ti微合金化高强钢。
[0031]一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，包括如下步骤：
[0032](1)预处理：将铁水进行脱硫处理，使S含量控制在0.015wt.％以内；
[0033](2)转炉冶炼：采用顶底复吹法进行转炉冶炼，底吹搅拌时间为10分钟，根据钢种目标成分加入锰铁和硅铁合金，采用Al进行深脱氧，搅拌5分钟；
[0034](3)精炼：首先，对LF精本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预处理：将铁水进行脱硫处理，使S含量控制在0.015wt.％以内；(2)转炉冶炼：加入锰铁和硅铁合金，采用Al进行深脱氧，搅拌3
‑
5分钟；(3)精炼：首先，对LF精炼过程进行深度脱硫脱氧和目标成分含量调整，然后RH精炼过程中依次加入锆铁合金和钛铁合金；(4)连铸：连铸全程采取保护浇注。2.如权利要求1所述改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，其特征在于，所述铁水的成分为：C：3.1
‑
4.6％、P≤0.02％、S≤0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。3.如权利要求1所述改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，其特征在于，锰铁的加入量为15.6kg/t
‑
29.7kg/t，硅铁合金的加入量为2.1kg/t
‑
4.3g/t。4.如权利要求1所述改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，深度脱硫脱氧至氧、硫含量小于0.005％。5.如权利要求1所述改性Ti微合金化高强钢中夹杂物的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用硅铁和锰铁进行目标成分含量调整，调整后的成分为：C：0.02
‑
0.06％、Si：0.2...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹建春，罗瀚宇，周晓龙，王俊彩，杨银辉，杨立盛，张金昌，雍岐龙，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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