CN105296867B

CN105296867B - 一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法

Info

Publication number: CN105296867B
Application number: CN201510788682.1A
Authority: CN
Inventors: 余志川; 朱小阳; 胡进; 罗通伟
Original assignee: Pangang Group Jiangyou Changcheng Special Steel Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Jiangyou Changcheng Special Steel Co Ltd
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2035-11-17
Also published as: CN105296867A

Abstract

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地，涉及一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法，以总重量为基准，Si为≤0.1重量％，Al为≤0.015重量％，B为0.015‑0.05重量％，方法包括：(1)炉料准备；(2)电弧炉粗炼：依次进行熔清、吹氧脱碳、预还原、还原和调整成分的过程；(3)LF炉精炼：用还原剂还原然后调整成分；(4)VOD炉精炼：依次进行真空吹氧脱碳、还原和调整成分的过程；(5)LF炉深度精炼：用还原剂还原，然后加入铁硼合金；(6)浇注。本发明的冶炼方法解决了现有的“电弧炉+VOD”工艺难以控制马氏体不锈钢中Si、Al和B含量的问题，冶炼出了符合相应型号要求的低硅低铝高硼的马氏体不锈钢。

Description

一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地，涉及一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法。

背景技术

以10Cr11Co3W3NiMoVNbNB(Co3W3)、12Cr10Co3W2NiMoVNbNB(Co3W2)和1Cr10Co3MoWVNbNB(Co3W)等钢种为代表的马氏体不锈钢，属于620℃超超临界汽轮机组用材。该类材料化学元素主要特点为Si、Al含量要求很低(Co3W3、Co3W2、Co3W要求Si≤0.10重量％、Al≤0.015重量％)，B含量范围较窄(Co3W3要求B 0.01-0.04重量％，Co3W2要求B0.0025-0.0065重量％，Co3W要求B 0.003-0.008重量％)。因该类材料特殊用途，技术文件要求冶炼所得到的电极棒必须进行电渣重熔以提高材料的组织均匀性和纯净度，而B为易烧损元素，其在冶炼和电渣重熔过程中均存在一定的烧损，因此要求冶炼所得到的电极棒中的B元素含量需要控制在比钢材要求含量略高的较窄范围内。

2006年我国开始进行该类材料国产化时，采用的工艺为真空感应炉冶炼工艺，该冶炼工艺选取纯Cr、纯Mo、纯铁等精料导致生产成本很高，并且由于真空感应炉吨位较低(6-12吨)导致生产效率不高。而现有的“电弧炉+VOD”工艺成本低且生产效率较高(可达40吨)，但是存在Si、Al和B的含量难以控制的关键技术问题，目前还没有采用“电弧炉+VOD”工艺冶炼该类材料的技术。

发明内容

本发明的目的是解决现有的“电弧炉+VOD”工艺难以控制马氏体不锈钢中Si、Al和B含量的问题，提供一种能够冶炼出符合相应型号要求的低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法。

为了在电渣重熔后得到符合钢种要求的硼含量，冶炼所得的电极棒的B含量应当略高于钢种要求的范围，本发明的发明人发现，为了电渣重熔过程中更方便控制B含量，Co3W3的电极棒的B含量适宜为0.04-0.05重量％，Co3W2的电极棒的B含量适宜为0.015-0.02重量％，Co3W电极棒的B含量适宜为0.02-0.025重量％，其他钢种中的B含量以此类推。

本发明的发明人经过深入研究发现，与传统方法不同地，不将硅作为还原剂，可以较好地控制硅的含量；铝以铝粉的形式作为还原剂，可以迅速地被氧化为氧化物而进入渣中，从而使铝的含量更容易控制；在最后出钢时加入B，可以避免B被大量烧损，从而使B的含量在所需的范围内。

本发明提供了一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法，以所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的总重量为基准，Si的含量为≤0.1重量％，Al的含量为≤0.015重量％，B的含量为0.015-0.05重量％，

所述方法包括以下步骤：

(1)炉料准备；

(2)电弧炉粗炼：将炉料依次进行熔清、吹氧脱碳、预还原、还原和调整成分的过程，其中，所述预还原和还原的过程所用的还原剂为碳粉和/或Al粉；

(3)LF炉精炼：将电弧炉粗炼所得钢液用还原剂还原然后调整成分，所述还原剂为碳粉和Al粉；

(4)VOD炉精炼：将LF炉精炼所得钢液依次进行真空吹氧脱碳、还原和调整成分的过程；

(5)LF炉深度精炼：将VOD炉精炼所得钢液用还原剂还原，然后加入铁硼合金，所述还原剂为碳粉和Al粉；

(6)浇注。

本发明的冶炼方法与现有技术相比的优势在于：

1)生产成本较低，生产效率较高(可达40吨)；

2)解决了现有的“电弧炉+VOD”工艺难以控制马氏体不锈钢中Si、Al和B含量的问题，冶炼出了符合相应型号要求的低硅低铝高硼的马氏体不锈钢；

3)成品材具有高的纯净度、良好的力学性能和持久性能，能够作为超超临界汽轮机组用材。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

所述方法包括以下步骤：

(1)炉料准备；

(6)浇注。

在本发明中，优选地，以所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的总重量为基准，其中Si的含量为≤0.08重量％，Al的含量≤0.01重量％。为了方便在电渣重熔过程中控制B含量，冶炼所得所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢中，即浇注所得电极棒中的B含量应当略大于钢种要求的硼含量，例如Co3W3的电极棒的B含量优选为0.04-0.05重量％，Co3W2的电极棒的B含量优选为0.015-0.02重量％，Co3W电极棒的B含量优选为0.02-0.025重量％。

在本发明中，所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢可以为常规的低硅低铝高硼的马氏体不锈钢，优选为属于超超临界汽轮机组用材的含钨马氏体不锈钢，例如可以为10Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢(Co3W3)、12Cr10Co3W2NiMoVNbNB钢(Co3W2)或1Cr10Co3MoWVNbNB钢(Co3W)，更优选为Co3W3。

根据本发明，在步骤(1)中，相对于炉料的总重量，可以控制P的含量为≤0.01重量％，Cr的含量为10-11重量％，优选地，相对于炉料的总重量，控制P的含量为≤0.008重量％，Cr的含量为10.2-10.6重量％。

根据本发明，在步骤(1)中，可以根据所冶炼型号的马氏体不锈钢的标准元素含量准备炉料，在炉料准备时可以使元素的含量略低于所冶炼型号的马氏体不锈钢的标准元素含量，以便于在后期进行成分调整，其中P和Cr按照前述的范围控制，Al不特意进行配料。炉料准备所用的配料可以为本领域常规的用于不锈钢冶炼的配料，例如可以包括但不限于本钢返回、原料钢、高碳铬铁、N-Cr合金、Fe-B合金、Fe-Nb合金和Fe-V合金中的一种或多种，其中各配料的比例没有特别的限定，能够达到所需的元素含量即可，优选地，高碳铬铁为低P高Cr的高碳铬铁，其中P的含量≤0.015重量％，优选地，为了控制炉料中P的含量以及方便引入所需元素，自制的原料钢中可以含有P、Ni、W、Mo和Co等元素，并控制其中P的含量≤0.006重量％。

根据本发明，在步骤(2)中，可以控制所述熔清、吹氧脱碳、预还原和还原的过程中钢液温度各自独立为1520-1600℃，控制所述调整成分的过程中钢液温度为1580-1600℃。

根据本发明，在步骤(2)中，为了后续工艺中加料和调整成分的需要，优选地，在熔清之后对钢液取样并做全分析。

根据本发明，在步骤(2)中，所述吹氧脱碳的设备和方法可以为本领域常规使用的吹氧脱碳的设备和方法，在此不再赘述，其中，控制吹氧脱碳终点碳的含量为0.4-0.5重量％。

根据本发明，在步骤(2)中，所述预还原的过程可以包括：向钢液中加入石灰和Al块，渣料化好后加碳粉还原，然后进行扒渣，相对于钢液的重量，所述石灰的用量为1.1-1.5重量％，所述Al块的用量为0.20-0.28重量％，所述碳粉的用量为0.1-0.14重量％；其中，石灰主要起造渣剂的作用，Al块主要为了向钢液中加入Al元素，碳粉主要起还原剂的作用。

根据本发明，在步骤(2)中，所述还原的过程可以包括：向钢液中加入石灰和萤石，渣料化好后加碳粉和Al粉还原，然后进行扒渣，相对于钢液的重量，所述石灰的用量为2-3重量％，所述萤石的用量为0.15-0.28重量％，所述碳粉的用量为0.05-0.15重量％，所述Al粉的用量为0.05-0.15重量％；其中石灰和萤石主要起造渣剂的作用，碳粉和Al粉主要起还原剂的作用。

根据本发明，在步骤(2)中，所述调整成分的过程可以将钢液中的成分控制在：Si的含量为≤0.08重量％，Cr的含量为10.4-10.6重量％；优选地，以Co3W3为例，可以将成分调整为重量含量为：Cr：10.50％、Ni：0.50％、W：2.7％、Mo：0.25％、Co：3.1％和Si：≤0.07％；优选地，为了调整成分的需要，在调整成分之前，对钢液取样并作全分析。

根据本发明，在步骤(2)中，所述电弧炉的型号没有特别的限定，能够完成步骤(2)的工艺即可，例如可以为普通电弧炉或超高功率电弧炉。

根据本发明，在步骤(3)中，可以控制所述还原的过程中钢液温度为1600-1680℃，控制所述调整成分的过程中钢液温度为1650-1680℃。

根据本发明，在步骤(3)中，将电弧炉粗炼所得钢液用还原剂还原，所述还原剂为碳粉和Al粉，优选地，相对于钢液的重量，所述碳粉的用量为0.05-0.15重量％，所述Al粉的用量为0.05-0.15重量％。

根据本发明，在步骤(3)中，所述调整成分的过程可以将钢液中的成分控制在：Si的含量为≤0.08重量％，S的含量为≤0.003重量％，Cr的含量为10-11重量％；优选地，以Co3W3为例，可以将成分调整为重量含量为：Cr：10.50％、Ni：0.50％、W：2.7％、Mo：0.25％、Co：3.1％和Si：≤0.07％；优选地，为了调整成分的需要，在调整成分之前，对钢液取样并作全分析。

根据本发明，在步骤(4)中，所述真空吹氧脱碳的设备和方法可以为本领域常规使用的真空吹氧脱碳的设备和方法，在此不再赘述，优选地，所述真空吹氧脱碳的过程的条件为：极限真空度为≤500Pa，优选为100-200Pa，时间为15-30min，温度为1550-1680℃；

根据本发明，在步骤(4)中，所述还原的过程可以包括：向钢液中加入石灰、萤石和Al块，然后进行抽真空化渣和通电合金化；相对于钢液的重量，所述石灰的用量为2-5重量％，所述萤石的用量为0.22-0.28重量％，所述Al块的用量为0.25-0.4重量％；其中，石灰和萤石主要起造渣剂的作用，Al块主要为了向钢液中加入Al并起一定的还原剂的作用。

根据本发明，在步骤(4)中，所述还原过程可以为本领域的常规过程，具体操作方法在此不再赘述，优选地，所述还原过程的条件为：抽真空化渣的时间为10-20min，通电合金化的通电电流为19500-20500A，电压为202-215V，通电时间为10-15min，温度为1580-1620℃，真空度为1-10KPa。

根据本发明，在步骤(4)中，所述调整成分的过程的温度可以为1530-1680℃，优选为1580-1650℃；所述调整成分的过程可以将钢液中的成分控制在：碳的含量为0.1-0.12重量％，Cr的含量为10-11重量％，Al的含量为≤0.025重量％，Si的含量为≤0.08重量％；优选分两次调节成分，第二次调节成分时主要调节Nb、V和N元素，优选用Fe-Nb合金、H-V合金和N-Cr合金调节Nb、V和N元素，其中分两次调节主要基于以下考虑：由于V、Nb和N在钢液脱氧不良好的情况下收得率很不稳定，故先将Cr、Ni、Mo、W、Co、C、Mn等元素调整后再对钢液进行扩散脱氧，待钢液脱氧良好后再调整V、Nb和N；优选地，以Co3W3为例，可以先将成分调整为重量含量为：C：0.11％、Mn：0.50％、Ni：0.50％、Cr：10.50％、W：2.7％、Mo：0.25％、Co：3.1％，再加入Fe-Nb合金、H-V合金和N-Cr合金，将成分调整为重量含量为：Nb：0.09％、V：0.20％和N：0.02％，并且控制炉中Al的含量为≤0.025％；优选地，为了调整成分的需要，在调整成分之前，对钢液取样并作全分析。

根据本发明，在步骤(5)中，可以控制所述还原的过程中钢液温度为1500-1560℃，控制出钢时的钢液温度为1540-1560℃。

根据本发明，在步骤(5)中，将VOD炉精炼所得钢液用还原剂还原，所述还原剂为碳粉和Al粉，相对于钢液的重量，碳粉和Al的用量使得钢液还原良好，本领域技术人员可以很容易地判断还原良好的状态，例如可以通过取样检测或者观察渣白，一般地，所述碳粉的用量可以为0.05-0.10重量％，所述Al粉的用量可以为0.05-0.10重量％。

根据本发明，由于B元素易于烧损，因此在出钢之前迅速加入B元素；加入B元素的量为所冶炼的型号的马氏体不锈钢要求的B元素的量，相对于钢液的重量，所述铁硼合金以B元素计的用量为所述马氏体不锈钢所要求的B含量的104-120重量％。

根据本发明，在步骤(5)中，由于金属Ce有良好的脱氧脱硫的作用，所述LF炉深度精炼的步骤还可以包括：加入铁硼合金之前，先加入金属Ce；相对于钢液的重量，金属Ce的用量可以为0.08-0.12重量％。

根据本发明，在步骤(6)中，浇注得到本发明的电极棒产品。所述浇注的设备和方法可以为本领域常规使用的浇注的设备和方法，在此不再赘述，优选地，所述浇注在氩气的保护下进行，浇注速度为120-200kg/s，优选为155-165kg/s，并确保充填良好。所述浇注的锭型没有特别的限定，例如可以为0.5-2t的电极棒。

下面的实施例将有助于说明本发明，但不局限其范围。

实施例1

本实施例用于说明Co3W3钢的冶炼方法。

(1)配料由本钢返回、原料钢(含Ni、W、Mo、Co，P≤0.006)、高碳铬铁(要求P≤0.015％)、N-Cr合金、Fe-B合金、Fe-Nb合金、Fe-V合金构成，配料的配比使得除了P、Cr和Al以外的各元素的含量基本符合Co3W3的要求，控制炉料中：P的含量约为0.008重量％，Cr的含量约为10.50重量％，Al不特别进行配料；炉料的重量约为42吨。

(2)在电弧炉中：a)将炉料熔清，并取样做全分析；b)控制钢液温度约1550℃，吹氧脱碳并调整成分(主要调整Cr至10.5重量％、W至2.7重量％以及Co至3.1重量％)，终点碳的含量为钢液重量的0.45重量％；c)加石灰500kg，Al块100kg，渣料化好后，加40kgC粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；d)加石灰900kg，萤石80kg，渣料化好后，加40kg C粉、40kg Al粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；e)取样做全分析，然后在1590℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.50重量％、Ni为0.50重量％、W为2.7重量％、Mo为0.25重量％、Co为3.1重量％、。

(3)LF炉加热至约1640℃，加35kg C粉、35kg Al粉还原，反应后钢液温度升高至1660℃，此时取样做全分析，然后在1660℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.50重量％、Ni为0.50重量％、W为2.7重量％、Mo为0.25重量％、Co为3.1重量％、Si为0.07重量％以及S为0.0025重量％。

(4)在VOD炉中进行a)真空吹氧脱碳，控制极限真空度为160Pa，时间为20min，温度为1630℃；b)还原：加石灰1100kg、萤石100kg和Al块140kg，抽空化渣时间为15min，送电化合金，电流为20000A，电压为210V，通电时间为12min；c)取样做全分析，然后在1560℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，C为0.11重量％、Mn为0.50重量％、Ni为0.50重量％、Cr为10.50重量％、W为2.7重量％、Mo为0.25重量％、Co为3.1重量％，然后加Fe-Nb合金、Fe-V合金、N-Cr合金使得Nb、V和N的成分调整为Nb为0.09重量％、V为0.20重量％、N为0.02重量％。

(5)在LF炉中加50kg C粉和50kg Al粉深度还原，然后依次加入0.10重量％的金属Ce和以B元素计的0.05重量％的Fe-B合金(B的含量为20重量％)，出钢温度为1550℃。

(6)在氩气的保护下以160kg/s的速度浇注成1.3吨Co3W3电极棒。

经检测，冶炼所得Co3W3电极棒的元素含量如表1所示，性能参数如表2所示。

实施例2

本实施例用于说明Co3W2钢的冶炼方法。

(1)配料由本钢返回、原料钢(含Ni、W、Mo、Co，P≤0.006)、高碳铬铁(要求P≤0.015％)、N-Cr合金、Fe-B合金、Fe-Nb合金、Fe-V合金构成，配料的配比使得除了P、Cr和Al以外的各元素的含量基本符合Co3W2的要求，控制炉料中：P的含量约为0.007重量％，Cr的含量约为10.30重量％，Al不特别进行配料；炉料的重量约为42.5吨。

(2)在电弧炉中：a)将炉料熔清，并取样做全分析；b)控制钢液温度约1530℃，吹氧脱碳并调整成分(主要调整Cr至10.3重量％、W至1.7重量％以及Co至3.0重量％)，终点碳的含量为钢液重量的0.40重量％；c)加石灰450kg，Al块95kg，渣料化好后，加50kgC粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；d)加石灰850kg，萤石650kg，渣料化好后，加50kg C粉、50kgAl粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；e)取样做全分析，然后在1580℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.3重量％、Ni为0.25重量％、W为1.7重量％、Mo为0.70重量％、Co为3.0重量％、。

(3)LF炉加热至约1620℃，加40kg C粉、40kg Al粉还原，反应后钢液温度升高至1660℃，此时取样做全分析，然后在1650℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.30重量％、Ni为0.25重量％、W为1.7重量％、Mo为0.70重量％、Co为3.0重量％、以及S为0.0025重量％。

(4)在VOD炉中进行a)真空吹氧脱碳，控制极限真空度为150Pa，时间为15min，温度为1590℃；b)还原：加石灰1000kg、萤石95kg和Al块110kg，抽空化渣时间为15min，送电化合金，电流为19500A，电压为205V，通电时间为10min；c)取样做全分析，然后在1600℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，C为0.12重量％、Mn为0.05重量％、Ni为0.25重量％、Cr为10.30重量％、W为1.70重量％、Mo为0.70重量％、Co为3.0重量％，然后加Fe-Nb合金、Fe-V合金、N-Cr合金使得Nb、V和N的成分调整为Nb为0.09重量％、V为0.20重量％、N为0.02重量％。

(5)在LF炉中加60kg C粉和60kg Al粉深度还原，然后依次加入0.08重量％的金属Ce和以B元素计的0.02重量％的Fe-B合金(B的含量为20重量％)，出钢温度为1540℃。

(6)在氩气的保护下以165kg/s的速度浇注成1.1吨Co3W2电极棒。

经检测，冶炼所得Co3W2电极棒的元素含量如表1所示，性能参数如表2所示。

实施例3

本实施例用于说明Co3W钢的冶炼方法。

(1)配料由本钢返回、原料钢(含Ni、W、Mo、Co，P≤0.006)、高碳铬铁(要求P≤0.015％)、N-Cr合金、Fe-B合金、Fe-Nb合金、Fe-V合金构成，配料的配比使得除了P、Cr和Al以外的各元素的含量基本符合Co3W2的要求，控制炉料中：P的含量约为0.009重量％，Cr的含量约为10.20重量％，Al不特别进行配料；炉料的重量约为41.5吨。

(2)在电弧炉中：a)将炉料熔清，并取样做全分析；b)控制钢液温度约1580℃，吹氧脱碳并调整成分(主要调整Cr至10.20重量％、W至1.80重量％以及Co至3.20重量％)，终点碳的含量为钢液重量的0.50重量％；c)加石灰550kg，Al块110kg，渣料化好后，加30kgC粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；d)加石灰1200kg，萤石100kg，渣料化好后，加30kg C粉、30kg Al粉还原，经充分搅拌，扒全部渣；e)取样做全分析，然后在1600℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.20重量％、Ni为0.05重量％、W为1.80重量％、Mo为0.79重量％、Co为3.20重量％、。

(3)LF炉加热至约1650℃，加40kg C粉、40kg Al粉还原，反应后钢液温度升高至1660℃，此时取样做全分析，然后在1680℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，Cr为10.20重量％、Ni为0.05重量％、W为1.80重量％、Mo为0.70重量％、Co为3.20重量％、％以及S为0.0025重量％。

(4)在VOD炉中进行a)真空吹氧脱碳，控制极限真空度为170Pa，时间为25min，温度为1620℃；b)还原：加石灰1600kg、萤石110kg和Al块160kg，抽空化渣时间为15min，送电化合金，电流为20500A，电压为215V，通电时间为14min；c)取样做全分析，然后在1630℃的钢液温度下调整成分的含量为：相对于钢液的重量，C为0.12重量％、Mn为0.05重量％、Ni为0.05重量％、Cr为10.20重量％、W为1.80重量％、Mo为0.70重量％、Co为3.20重量％，然后加Fe-Nb合金、Fe-V合金、N-Cr合金、J-Ta使得Nb、V和N的成分调整为Nb为0.05重量％、V为0.20重量％、N为0.02重量％、Ta为0.05重量％。

(5)在LF炉中加50kg C粉和50kg Al粉深度还原，然后依次加入0.11重量％的金属Ce和以B元素计的0.025重量％的Fe-B合金(B的含量为20％)，出钢温度为1560℃。

(6)在氩气的保护下以155kg/s的速度浇注成1.4吨Co3W电极棒。

根据GB/T 223钢铁及合金化学分析方法分别检测实施例1-3冶炼所得的Co3W3、Co3W2和Co3W电极棒，将其行业标准含量(“A/B”的表达形式中A表示最低标准含量，B表示最高标准含量)与检测所得的实际含量记在表1中。

表1

从表1中可以看出，本发明的冶炼方法所得电极棒的元素含量能够满足相应型号的要求。

进一步地，对实施例1-3冶炼所得的Co3W3、Co3W2和Co3W电极棒分别按照GB/T 228金属材料室温拉伸实验方法、GB/T 229金属夏比缺口冲击试验方法和ASTM E139金属材料蠕变、蠕变断裂和应力断裂试验进行性能检测，得到以下性能参数，见表2所示。

Rp0.02(MPa)：表示金属材料在拉伸试验过程中，标距部分的非比例伸长达到原始标距的0.02％时的应力；

Rm(MPa)：表示金属材料在拉伸试验时试样拉断过程中最大试验力所对应的应力，其值等于最大力除以试样原始横截面积；

A(％)：表示金属材料在拉伸试验时，试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比；

Z(％)：表示金属材料在拉伸试验时，试样拉断后缩颈处横截面积的最大减缩量与原始横截面积的百分比；

Akv(J)：表示金属材料在冲击弯曲试验时，夏比V型缺口试样在摆锤冲击作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力；

660(245N/mm²)持久断裂时间(h)：表示金属材料在蠕变变形时，试样在660℃的温度和245N/mm²的应力状态下，其持续不发生断裂的时间。

表2

从表2中可以看出，本发明的冶炼方法所得电极棒具有良好的力学性能和持久性能，因此本发明的冶炼方法冶炼所得不锈钢能够作为超超临界汽轮机组用材。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的冶炼方法，以所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢的总重量为基准，Si的含量为≤0.1重量％，Al的含量为≤0.015重量％，B的含量为0.015-0.05重量％，

所述方法包括以下步骤：

(1)炉料准备；

(6)浇注；

其中，在步骤(1)中，相对于炉料的总重量，控制P的含量为≤0.01重量％，Cr的含量为10-11重量％。

2.根据权利要求1所述的冶炼方法，其中，在步骤(2)中，控制所述熔清、吹氧脱碳、预还原和还原的过程中钢液温度各自独立为1520-1600℃，控制所述调整成分的过程中钢液温度为1580-1600℃。

3.根据权利要求2所述的冶炼方法，其中，在步骤(2)中，控制吹氧脱碳终点碳的含量为0.4-0.5重量％。

4.根据权利要求2所述的冶炼方法，其中，在步骤(2)中，所述预还原的过程包括：向钢液中加入石灰和Al块，渣料化好后加碳粉还原，然后进行扒渣，相对于钢液的重量，所述石灰的用量为1.1-1.5重量％，所述Al块的用量为0.20-0.28重量％，所述碳粉的用量为0.1-0.14重量％。

5.根据权利要求2所述的冶炼方法，其中，在步骤(2)中，所述还原的过程包括：向钢液中加入石灰和萤石，渣料化好后加碳粉和Al粉还原，然后进行扒渣，相对于钢液的重量，所述石灰的用量为2-3重量％，所述萤石的用量为0.15-0.28重量％，所述碳粉的用量为0.05-0.15重量％，所述Al粉的用量0.05-0.15重量％。

6.根据权利要求2所述的冶炼方法，其中，在步骤(2)中，所述调整成分的过程将钢液中的成分控制在：Si的含量为≤0.08重量％，Cr的含量为10.4-10.6重量％。

7.根据权利要求1所述的冶炼方法，其中，在步骤(3)中，在所述还原的过程中钢液温度为1600-1680℃，在所述调整成分的过程中钢液温度为1650-1680℃。

8.根据权利要求7所述的冶炼方法，其中，在步骤(3)中，相对于钢液的重量，所述碳粉的用量为0.05-0.15重量％，所述Al粉的用量为0.05-0.15重量％。

9.根据权利要求7所述的冶炼方法，其中，在步骤(3)中，所述调整成分的过程将钢液中的成分控制在：Si的含量为≤0.08重量％，S的含量为≤0.003重量％。

10.根据权利要求1所述的冶炼方法，其中，在步骤(4)中，所述真空吹氧脱碳的过程的条件为：极限真空度为≤500Pa，时间为15-30min，温度为1550-1680℃。

11.根据权利要求10所述的冶炼方法，其中，在步骤(4)中，所述还原的过程包括：向钢液中加入石灰、萤石和Al块，然后进行抽真空化渣和通电合金化，相对于钢液的重量，所述石灰的用量为2-5重量％，所述萤石的用量为0.22-0.28重量％，所述Al块的用量为0.25-0.4重量％。

12.根据权利要求10所述的冶炼方法，其中，在步骤(4)中，所述还原的过程的条件为：抽真空化渣的时间为10-20min，通电合金化的通电电流为19500-20500A，电压为202-215V，通电时间为10-15min。

13.根据权利要求10所述的冶炼方法，其中，在步骤(4)中，所述调整成分的过程的温度为1530-1680℃，所述调整成分的过程将钢液中的成分控制在：碳的含量为0.1-0.12重量％，Cr的含量10-11重量％，Al的含量为≤0.025重量％，Si的含量为≤0.08重量％。

14.根据权利要求1所述的冶炼方法，其中，在步骤(5)中，在所述还原的过程中钢液温度为1500-1560℃，出钢时的钢液温度为1540-1560℃。

15.根据权利要求14所述的冶炼方法，其中，在步骤(5)中，相对于钢液的重量，所述铁硼合金以B元素计的用量为所述马氏体不锈钢所要求的B含量的104-120重量％。

16.根据权利要求14所述的冶炼方法，其中，在步骤(5)中，相对于钢液的重量，所述碳粉的用量为0.05-0.10重量％，所述Al粉的用量为0.05-0.10重量％。

17.根据权利要求14所述的冶炼方法，其中，在步骤(5)中，所述LF炉深度精炼的步骤还包括：加入铁硼合金之前，先加入金属Ce，相对于钢液的重量，金属Ce的用量为0.08-0.12重量％。

18.根据权利要求1所述的冶炼方法，其中，在步骤(6)中，所述浇注在氩气的保护下进行，浇注速度为120-200kg/s。

19.根据权利要求1-18中任意一项所述的冶炼方法，其中，在所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢中，Si的含量为≤0.08重量％，Al的含量为≤0.01重量％，B的含量为0.04-0.05重量％。

20.根据权利要求1-18中任意一项所述的冶炼方法，其中，所述低硅低铝高硼的马氏体不锈钢为10Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢、12Cr10Co3W2NiMoVNbNB钢或1Cr10Co3MoWVNbNB钢。