提高合金结构钢各向同性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高合金结构钢各向同性的方法，它包括下述步骤：Ｉ．电炉冶炼先将废钢加入电炉中，再加入铁水，然后开始吹氧加入造渣材料冶炼，在Ｐ≤０．０１５％后，电炉出钢；根据所冶炼的钢种加入含有对应元素的铁合金，进行初步合金化；ＩＩ．钢包精练炉精炼把装有钢水的钢包移到精炼工位，加入造渣原料进一步脱氧、去夹杂、脱Ｓ至Ｓ≤０．００５％，同时加入对应元素的铁合金，调整钢水成分；ＩＩＩ．ＶＤ真空脱气把装有钢水的钢包移到ＶＤ真空处理工位，喂Ｓｉ－Ｃａ线，在高真空度下进一步脱气；ＶＤ处理后喂Ｓｉ－Ｃａ线。本提高合金结构钢各向同性的方法处理后的钢各向性能良好，且横向和纵向冲击功差别小，零件成型率高达到９８％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高合金结构钢各向同性的冶金方法。
技术介绍
随着机械制造业的发展，对合金结构钢的质量要求越来越高。合金结构钢要 求纵向具有良好的性能，同时要求横向也具有良好的性能，亦即要求钢各向同性、性能 良好。冶炼时尽量提高钢的各向同性，即性能相差越小，加工性能越好，零件成型率越 高，使用寿命越长。目前国内合金钢横纵向性能相差较大，横向冲击功与纵向冲击功之 比在0.5 0.8范围，结构零件成型过程中废品率较高，使用寿命较短，如钩尾框成型过 程中开裂比例高达20%。
技术实现思路
为了克服现有的上述不足，本专利技术提供一种合 金结构钢成型性能好、延长结构零件使用寿命的。本主要关键技术是在现有的合金结构钢冶炼、 模铸成锭、钢锭红送初轧、均热开坯的整个过程中，电炉冶炼完成熔化和氧化，控制出 钢P《0.015%，P易偏析于晶界，降低晶界的表面能，还可在晶界上形成磷共晶型非金属 夹杂，造成晶界脆化，钢中P含量越低，钢的韧性越好，成型性越好；其次是精炼过程 深脱S，控制S《0.005%，钢中S和Mn结合生成塑性MnS，在热加工过程中要发生变 形，并延伸成条状，显著降低钢材的性能，特别是钢材横断面性能大幅度下降，使钢材 出现各向性能差别，钢中S含量越低，钢的各向同性性能越好。此外，VD脱气结束后 喂Si-Ca线，喂线量0.6-0.8公斤/吨钢，进行夹杂物去除及变性处理，用球状的(Ca、 Mn) S代替了条状的MnS，显著提高钢的性能，特别是钢的横向性能，使钢的横向冲击功 与纵向冲击功之比劝.90。本包括下述依次的步骤I电炉冶炼将废钢和预处理后的铁水加入电炉，铁水的重量比例不小于50%，一般为 50%-90%。废钢中的P含量为0.020 0.035%、S含量为0.020-0.040% ；预处理后的 铁水中P含量为0.040 0.070%、S含量不大于0.010%;铁水温度不低于1250°C，一般 为 12500C -1500°C。先将废钢加入电炉中，再加入铁水，然后开始吹氧，开吹5-10分钟加入造渣材 料石灰(18-22Kg/吨钢)。废钢熔化和铁水氧化同时进行，在冶炼过程中废钢及石灰等 炉料迅速熔化，同时脱C、脱P、去气、去夹杂，在P《0.015%后，电炉出钢。电炉出 钢前，先根据所冶炼的钢种，在钢包精炼炉的钢包内加入含有对应元素的铁合金、石灰 (8-12Kg/t)、合成渣(3-4Kg/t)与硅铝钡(3-4Kg/t)并烘烤不少于30分钟以上，然后把 电炉的钢水倒入钢包中，钢水在钢包中进行初步合金化。3II钢包精练炉精炼把装有钢水的钢包移到精炼工位，送电，加入造渣原料电石、石灰、合成渣进 一步脱氧、去夹杂、脱S至S《0.005%，同时加入对应元素的铁合金，调整钢水成分。IIIVD真空脱气把装有钢水的钢包移到VD真空处理工位，喂Si-Ca线0.1-0.2Kg/吨钢，在高 真空度下(压强在67Pa以下)保持20分钟以上，进一步脱气。VD处理工序中喂Si-Ca 线，喂线量0.5-0.6Kg/吨钢。钢包底吹氩气不少于15分钟，吹氩气过程钢水不裸露。 液面轻微上下波动。之后，把装有钢水的钢包移到铸台，钢水浇铸成锭、红送轧制成材。上述的，其特征是在步骤I，钢水在钢包中进 行初步合金化时，铁合金中合金元素的含量要高、成分准确、有害元素含量低；铁合金 加入量应使钢水中对应元素的含量达到相应标准要求的中下限；在步骤II钢包精炼炉的 钢包出钢时，钢水中的合金元素控制在标准的中限。上述的，其特征是在步骤I在步骤I电炉出钢 前加入萤石，加入量3-4Kg/t。本提高合金结构钢各向同性方法的主要关键技术是同时降低钢中P、S含量并进 行夹杂物去除及变性处理，在保证合金结构钢高强度的同时提高钢的韧性，并且横向冲 击功与纵向冲击功之比由0.5 0.8提高到0.9之上，保证钢具有良好的热加工性能，避免 钩尾框锻造等合金零件成型及使用过程中开裂。用本方法处理合金结构钢成本低、便于 操作、处理后的钢各向性能良好，且横向和纵向冲击功差别很小，成型性能好，零件成 型率达到98%。具体实施例方式下面结合实施例详细说明本的具体实施方式， 但本的具体实施方式不局限于下述的实施例。实施例一本实施例冶炼的是铁道车辆钩尾框用25MnCrNiMoA钢。25MnCrNiMoA钢化学成分的质量百分比要求如下表1。表1权利要求1. 一种，它包括下述依次的步骤 I电炉冶炼将废钢和预处理后的铁水加入电炉，铁水的重量比例不小于50%，废钢中的P含 量为0.020 0.035%、S含量为0.020-0.040% ；预处理后的铁水中P含量为0.040 0.070%, S含量不大于0.010% ；铁水温度不低于1250°C ；先将废钢加入电炉中，再加入铁水，然后开始吹氧，开吹5-10分钟加入造渣材料石 灰；废钢熔化和铁水氧化同时进行，在冶炼过程中废钢及石灰等炉料迅速熔化，同时脱 C、脱P、去气、去夹杂，在P《0.015%后，电炉出钢；电炉出钢前，先根据所冶炼的钢 种，在钢包精炼炉的钢包内加入含有对应元素的铁合金、石灰、合成渣与硅铝钡并烘烤 不少于30分钟以上，然后把电炉的钢水倒入钢包中，钢水在钢包中进行初步合金化； II钢包精练炉精炼把装有钢水的钢包移到精炼工位，送电，加入造渣原料电石、石灰、合成渣进一步 脱氧、去夹杂、脱S至S≤0.005%，同时加入对应元素的铁合金，调整钢水成分； IIIVD真空脱气把装有钢水的钢包移到VD真空处理工位，喂Si-Ca线0.1-0.2K/g吨钢，在高真空 度下保持20分钟以上，进一步脱气；VD处理工序中喂Si-Ca线，喂线量0.5-0.6Kg/吨 钢。钢包底吹氩气不少于15分钟，吹氩气过程钢水不裸露。全文摘要本专利技术涉及一种，它包括下述步骤I.电炉冶炼先将废钢加入电炉中，再加入铁水，然后开始吹氧加入造渣材料冶炼，在P≤0.015％后，电炉出钢；根据所冶炼的钢种加入含有对应元素的铁合金，进行初步合金化；II.钢包精练炉精炼把装有钢水的钢包移到精炼工位，加入造渣原料进一步脱氧、去夹杂、脱S至S≤0.005％，同时加入对应元素的铁合金，调整钢水成分；III.VD真空脱气把装有钢水的钢包移到VD真空处理工位，喂Si-Ca线，在高真空度下进一步脱气；VD处理后喂Si-Ca线。本处理后的钢各向性能良好，且横向和纵向冲击功差别小，零件成型率高达到98％。文档编号C21C5/52GK102021270SQ201010601318公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日专利技术者王之香, 王玉玲, 邬中华 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高合金结构钢各向同性的方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ　电炉冶炼将废钢和预处理后的铁水加入电炉，铁水的重量比例不小于５０％，废钢中的Ｐ含量为０．０２０～０．０３５％、Ｓ含量为０．０２０－０．０４０％；预处理后的铁水中Ｐ含量为０．０４０～０．０７０％、Ｓ含量不大于０．０１０％；铁水温度不低于１２５０℃；先将废钢加入电炉中，再加入铁水，然后开始吹氧，开吹５－１０分钟加入造渣材料石灰；废钢熔化和铁水氧化同时进行，在冶炼过程中废钢及石灰等炉料迅速熔化，同时脱Ｃ、脱Ｐ、去气、去夹杂，在Ｐ≤０．０１５％后，电炉出钢；电炉出钢前，先根据所冶炼的钢种，在钢包精炼炉的钢包内加入含有对应元素的铁合金、石灰、合成渣与硅铝钡并烘烤不少于３０分钟以上，然后把电炉的钢水倒入钢包中，钢水在钢包中进行初步合金化；Ⅱ　钢包精练炉精炼把装有钢水的钢包移到精炼工位，送电，加入造渣原料电石、石灰、合成渣进一步脱氧、去夹杂、脱Ｓ至Ｓ≤０．００５％，同时加入对应元素的铁合金，调整钢水成分；ⅢＶＤ真空脱气把装有钢水的钢包移到ＶＤ真空处理工位，喂Ｓｉ－Ｃａ线０．１－０．２Ｋ／ｇ吨钢，在高真空度下保持２０分钟以上，进一步脱气；ＶＤ处理工序中喂Ｓｉ－Ｃａ线，喂线量０．５－０．６Ｋｇ／吨钢。钢包底吹氩气不少于１５分钟，吹氩气过程钢水不裸露。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉玲，王之香，邬中华，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]