【技术实现步骤摘要】
本申请涉及炼钢的，具体为一种含钛含硼低氮冷镦钢及其制备方法。
技术介绍
1、随着炼钢工业技术的发展，钢材质量的控制愈发苛刻，特别是对于钢中气体含量的控制尤为突出。冷镦钢被广泛应用于螺栓、螺母等各类标准件，其加工过程变形量大且成型速度快，故对其加工性能要求较为苛刻。当钢中氮含量增加时，钢材的强度、硬度和脆性升高，塑性和韧性显著降低。
2、对于中低碳钢而言，氮可导致时效和蓝脆现象。氮含量高的钢长时间放置，性能将变脆，即出现“老化”或“时效”现象。钢中氮含量高，会增加钢的时效性。钢中氮化物扩散析出速度很慢，但逐渐改变着钢的性能。氮化物析出还会引起金属晶格扭曲而产生很大的内应力，从而恶化了钢的塑性和冲击韧性，使钢变脆；氮使低碳钢产生的脆性与磷的危害相似，但比磷严重；磷造成钢的冷脆性，不产生时效性，若钢中磷含量高会加剧氮的危害。钢中氮含量高时，在加热250～450℃的温度范围时，其表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称为“蓝脆”。与此同时，钢中氮含量的增加，钢的焊接性能也会变坏。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提出一种含钛含硼低氮冷镦钢及其制备方法。
2、在本申请的一个方面，提出了一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其包括以下步骤:
3、选用氮含量低于350ppm的低氮原料；
4、将低氮原料进行脱氮预处理；
5、将经过脱氮预处理的低氮原料进行转炉冶炼，在转炉冶炼前期，利用c-o反应产生的co气体，实现转炉的前期脱
6、将经过转炉冶炼后得到的钢水置于lf炉精炼，开通氩气，吹破渣壳后对钢水进行测温，控制钢水温度达到钢水理论液相线温度+40℃以上，再次加入脱氮剂，精炼前期控制氩气流量在150160n l/min-180n l/min，精炼中期控制氩气流量在180160n l/min-220nl/min，精炼后期控制氩气流量120160n l/min-160n l/min，避免精炼过程吸氮，并最终控制lf炉精炼过程增氮量在15ppm以下；
7、将经过lf炉精炼后的钢水进行连铸，采用整体式中间包浇铸，将大包长水口氩封流量控制在60n l/min-100n l/min，保证密封性能，减少浇铸过程空气的吸入，控制钢材最终氮含量在60ppm以下。
8、在一些实施例中，低氮原料为低氮铁矿石、废钢、废铁和低氮废渣中的任一种或多种。
9、在一些实施例中，将低氮原料进行脱氮预处理包括：
10、将低氮原料置于热处理炉中加热至1500℃-1600℃，持续5min～10min。
11、在一些实施例中，在转炉冶炼中，采用高拉补吹的吹炼工艺，减少后期补吹时间，减少吹炼过程增氮量。
12、在一些实施例中，脱氮剂为铝、钒、钛、铌、锰、镁中的任一种或多种。
13、在一些实施例中，脱氮剂为钛和锰。
14、在一些实施例中，转炉出钢前，开通钢包底吹氩气，流量控制在600n l/min-1200nl/min，通过氩气对钢包内空气进行气体置换；
15、维护好转炉出钢口，保证出钢过程的钢流呈“圆柱”状，避免出钢过程散流造成钢水与大气接触面增加，造成钢水吸氮，并将出钢时间控制在250s-350s之间。
16、在一些实施例中，随着出钢过程，向钢中加入铝块，加入量为1-1.5kg/吨钢，铝成分按照0.015％-0.035％目标控制；
17、出钢后期，调整氩气流量(80n l/min-150n l/min)，采用弱吹方式，直至钢水吊离吹氩站。
18、在一些实施例中，lf炉精炼过程中，随着供电过程，向渣面加入扩散脱氧剂：电石粒0.4-0.6kg/吨钢，少量铝豆以及复合碳化硅进行扩散脱氧作业，快速造出“白渣”。
19、在本申请的第二个方面，还提出了一种含钛含硼低氮冷镦钢，其通过以上任一种制备方法制备而成。
20、与现有技术相比，本申请的有益效果是：
21、降低氮含量：本申请通过采用低氮原料和一系列脱氮处理工艺，有效地降低了钢中的氮含量，将其控制在60ppm以下。这对于冷镦钢来说非常重要，因为高氮含量会导致钢的强度、硬度升高，同时降低其塑性和韧性。
22、控制硫、磷等杂质：虽然技术方案主要关注氮的控制，但也会同时影响到其他杂质元素的含量，如硫、磷等。通过转炉冶炼和lf炉精炼过程，可以有效地控制这些杂质元素的含量，从而提高钢的纯度。
23、优化冶炼工艺：技术方案中采用了一系列的冶炼工艺，包括转炉冶炼和lf炉精炼，通过控制温度、气体流量等参数，实现了对钢水成分的精确控制，从而保证了钢的质量。
24、采用脱氮剂：通过加入脱氮剂，可以与氮发生反应生成氮化物，从而进一步减少钢中的氮含量。
25、提高钢的加工性能：通过降低氮含量，可以有效地避免冷镦钢在加工过程中出现时效和蓝脆现象，从而提高了钢的加工性能，使其更适用于螺栓、螺母等标准件的制造。
26、保证钢的焊接性能：技术方案中钢中氮含量的降低也有利于提升钢的焊接性能，从而扩大了钢材的应用范围。
27、控制成本：通过精确控制冶炼过程，避免了不必要的杂质和氮的损失，从而提高了原材料的利用率，降低了生产成本。
28、综上所述，该技术方案通过一系列精密的工艺控制手段，有效地降低了钢中的氮含量，提高了钢的质量和加工性能，同时保证了焊接性能，具有显著的经济和技术效益。
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1.一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述低氮原料为低氮铁矿石、废钢、废铁和低氮废渣中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述将所述低氮原料进行脱氮预处理包括：
4.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,在转炉冶炼中，采用高拉补吹的吹炼工艺，减少后期补吹时间，减少吹炼过程增氮量。
5.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述脱氮剂为铝、钒、钛、铌、锰、镁中的任一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述脱氮剂为钛和锰。
7.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,转炉出钢前，开通钢包底吹氩气，流量控制在600Nl/min-1200Nl/min，通过氩气对钢包内空气进行气体置换；
8.根据权利要求7所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢
9.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,LF炉精炼过程中，随着供电过程，向渣面加入扩散脱氧剂：电石粒0.4-0.6kg/吨钢，少量铝豆以及复合碳化硅进行扩散脱氧作业，快速造出“白渣”。
10.一种含钛含硼低氮冷镦钢，其特征在于,由权利要求1-9中任一项中的方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述低氮原料为低氮铁矿石、废钢、废铁和低氮废渣中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述将所述低氮原料进行脱氮预处理包括：
4.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,在转炉冶炼中，采用高拉补吹的吹炼工艺，减少后期补吹时间，减少吹炼过程增氮量。
5.根据权利要求1所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述脱氮剂为铝、钒、钛、铌、锰、镁中的任一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种含钛含硼低氮冷镦钢的制备方法，其特征在于,所述脱氮剂为...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙广，韩德飞，包帆，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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