CN105838848A - 一种高锰钢的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高锰钢制备方法是由以下步骤组成:废钢加热熔化;通入氧气,时间5~10分钟,保持炉温大于1550℃,炉渣渣量不少于2%;扒出部分炉渣,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,熔化后加钢水总量的60%铝‑20%硅‑20%钙合金脱氧;钢水炉渣中撒入钢水总量的1%碳‑50%硅‑49%钙复合粉,保持5~10分钟,通入加热和脱水的氩气,保持5~10分钟;将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预置钇基稀土,出钢温度1460~1500℃,浇注温度1370~1390℃,凝固冷却,即获得所述高锰钢。本发明的高锰钢制备方法改善高锰钢冶金质量,降低含氧量的制备方法,适用于制作轧臼壁、破碎壁、鄂板、锤头、板锤、侧板、链板等。

Description

一种高锰钢的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高锰钢的制备方法。
背景技术
高锰钢材料发展至今已有一百多年的发展历史,常用于冲击磨料磨损工况。但由于高锰钢锰含量高(11~26%),所以高锰钢在熔炼、浇注等制备过程中易造成夹杂物和气体含量高,氧含量一般为200ppm左右,从而使高锰钢性能大幅降低,以Mn13为例,σb为600~700MPa,αkv70~120J/cm2,影响高锰钢使用寿命。为此通过改进高锰钢的制备方法,提高高锰钢冶金质量,改善高锰钢性能,是高锰钢研究方向之一。
CN1320148C公开了一种高锰钢熔炼工艺及高锰钢铸件,该工艺将高碳锰铁、碎电极和钢棒在覆盖剂下熔炼,不允许搅拌液面。通过在熔炼过程中夹渣、气体自然上浮进入炉渣中进行除杂,其制造的高锰钢冶金质量难以保证。
CN101284305B公开了一种高锰钢件细晶化铸造工艺方法,采用炉外吹氩至钢液温度1580±20℃,浇注温度1480±20℃,浇注过程加入金属颗粒,高温出钢、高温浇注,获得细晶化高锰钢铸件。该发明初始钢水冶金质量不好,炉外通氩气除渣,效率不高。钢水温度越高,钢水中气体总含量越高,在高锰钢铸件凝固冷却过程中不易排出,铸件中相应气孔、夹渣等缺陷多。该发明加入的金属颗粒,会增加钢水中的气体含量,影响钢水的冶金质量。
CN102010936A公开了中频感应炉炉内吹氩精炼耐磨锰钢的工艺方法,该发明采用底部全程吹氩85~90分钟,通过吹氩精炼能有效去除钢液中气体和非金属夹杂物,从而改善钢液冶金质量。该发明吹氩时间长,操作难
度大,生产效率低,且将MnxOy、FexOy、CrxOy等氧化物到渣中,Mn、Fe、Cr不能还原出来返回钢水中,材料损耗大,而且在后续出钢浇注过程中不能保证钢液洁净化。
发明内容
本发明的目的在于改善锰含量在11~25%之间的高锰钢冶金质量,降低含氧量的制备方法。
本发明的高锰钢制备方法由以下步骤组成:
1.废钢加热熔化;
2.通入氧气,压力0.40~0.50MPa,时间5~10分钟,保持炉温大于1550℃,炉渣渣量不少于2%,取样分析C含量小于0.1%;
3.扒出部分炉渣,根据高锰钢成分要求,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,熔化后加钢水总量的1~2%的60%铝-20%硅-20%钙合金脱氧;
4.钢水炉渣中撒入钢水总量的0.25%的1%碳-50%硅-49%钙复合粉,保持5~10分钟,通入加热和脱水的氩气,压力0.40~0.50MPa,保持5~10分钟;
5.将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预置钢水总量0.2~0.3%的钇基稀土,出钢温度1460~1500℃,浇注温度1370~1390℃,凝固冷却,即获得高锰钢铸件。
本发明在熔炼过程中吹氧,与钢水中的C反应形成CO、CO2,在上浮过程中将钢水中夹杂物带入渣中,获得夹杂物低的钢液,为后续高效脱氧除渣制造条件。加入钢水中的铝-硅-钙铁与钢水中的O、Mn、Fe等氧化物形成低熔点、低密度硅酸盐上浮到渣中,与渣中加入的碳-硅-钙粉反应置换出的铁,锰进入钢水中,提高合金收得率。为加速反应进程,钢水中通入氩气,加速渣的上浮。为减少钢水倒入钢包的二次氧化的影响,钢包中加入钇基稀土脱氧,同时通氩气,有利于夹杂物上浮。烘烤钢包有利于除去铸型中的水份,防止冷却过程中,砂型水蒸气进入钢液而产生气孔。
本发明的高锰钢适用于制作轧臼壁、破碎壁、鄂板、锤头、板锤、侧板、链板等
具体实施方式
实施例1
将废钢放入炉中熔化;废钢完全熔化后,通入氧气,压力0.42MPa,时间6分钟,取样分析C含量为0.05%,炉温1560℃,炉渣渣量2.3%;扒出部分炉渣,根据高锰钢成分要求,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,造新渣,熔化后加1.3%的60%铝-20%硅-20%钙合金脱氧;在钢水炉渣中撒入0.25%的1%碳-50%硅-49%钙复合粉,保持6分钟;钢水中通氩气,压力0.42MPa,保持6分钟;将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预先加入钢水总量的0.2%的钇基稀土,出钢温度1470℃,浇注温度1375℃,冷却,即获得高锰钢铸件。测得高锰钢铸件成分及重量百分比组成:C:1.25%、Mn:13.23%、Cr:1.82%、Al:0.03%、Si:0.65%、Ca:0.022%、P:0.045%,余量为Fe,其氧含量为25ppm。
实施例2
将废钢放入炉中熔化;废钢完全熔化后,通入氧气,压力0.45MPa,时间8分钟,取样分析C含量为0.07%,炉温1570℃,炉渣渣量2.5%;扒出部分炉渣,根据高锰钢成分要求,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,造新渣,熔化后加1.5%的60%铝-20%硅-20%钙合金脱氧;在钢水炉渣中撒入0.25%的1%碳-50%硅-49%钙复合粉,保持8分钟;钢水中通氩气,压力0.45MPa,保持8分钟;将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预先加入钢水总量的0.25%的钇基稀土,出钢温度1480℃,浇注温度1380℃,冷却,即获得高锰钢铸件。取样测得高锰钢铸件成分及重量百分比组成:C:1.28%、Mn:18.64%、Cr:1.96%、Al:0.03%、Si:0.55%、Ca:0.026%、P:0.048%,余量为Fe,其氧含量为21ppm。
实施例3
将废钢放入炉中熔化;废钢完全熔化后,通入氧气,压力0.48MPa,时间9分钟,取样分析C含量为0.09%,炉温1580℃,炉渣渣量3%;扒出部分炉渣,根据高锰钢成分要求,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,造新渣,熔化后加1.8%的60%铝-20%硅-20%钙合金脱氧;在钢水炉渣中撒入0.25%是1%碳-50%硅-49%钙复合粉,保持9分钟;钢水中通氩气,压力0.48MPa,保持9分钟;将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预先加入钢水总量的0.3%的钇基稀土,出钢温度1490℃,浇注温度1385℃,冷却,即获得高锰钢铸件。取样测得高锰钢铸件成分及重量百分比组成:C:1.31%、Mn:21.39%、Cr:2.12%、Al:0.03%、Si:0.78%、Ca:0.028%、P:0.045%,余量为Fe,其氧含量为22ppm。

Claims (1)

1.一种高锰钢制备方法,其特征是由以下步骤组成:
1)废钢加热熔化;
2)通入氧气,压力0.40~0.50MPa,时间5~10分钟,保持炉温大于1550℃,炉渣渣量不少于2%,取样分析C含量小于0.1%;
3)扒出部分炉渣,根据高锰钢成分要求,加入电解锰、生铁、高碳锰铁、低碳铬铁,熔化,熔化后加钢水总量的1~2%的60%铝-20%硅-20%钙合金脱氧;
4)钢水炉渣中撒入钢水总量的0.25%的1%碳-50%硅-49%钙复合粉,保持5~10分钟,通入加热和脱水的氩气,压力0.40~0.50MPa,保持5~10分钟;
5)将钢水倒入经烘烤的钢包中,包底预置钢水总量0.2~0.3%的钇基稀土,出钢温度1460~1500℃,浇注温度1370~1390℃,凝固冷却,即获得所述高锰钢。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111961805A (zh) * 2020-09-16 2020-11-20 燕山大学 一种高锰钢钢液净化方法、产品及应用
US11441211B2 (en) * 2016-08-29 2022-09-13 Posco Method for producing alloy steel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102230056A (zh) * 2010-04-28 2011-11-02 鞍钢集团矿业公司 超高锰钢冶炼变质新工艺
CN103484777A (zh) * 2013-08-29 2014-01-01 日月重工股份有限公司 奥氏体锰钢及其制备方法
CN104911504A (zh) * 2015-06-15 2015-09-16 三明市毅君机械铸造有限公司 用于特大型破碎机的高强度高抗磨铸钢件及其生产工艺
CN104962825A (zh) * 2015-07-03 2015-10-07 靖江市玉盛特钢厂 超高锰多元素稀土耐磨合金钢衬板的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102230056A (zh) * 2010-04-28 2011-11-02 鞍钢集团矿业公司 超高锰钢冶炼变质新工艺
CN103484777A (zh) * 2013-08-29 2014-01-01 日月重工股份有限公司 奥氏体锰钢及其制备方法
CN104911504A (zh) * 2015-06-15 2015-09-16 三明市毅君机械铸造有限公司 用于特大型破碎机的高强度高抗磨铸钢件及其生产工艺
CN104962825A (zh) * 2015-07-03 2015-10-07 靖江市玉盛特钢厂 超高锰多元素稀土耐磨合金钢衬板的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11441211B2 (en) * 2016-08-29 2022-09-13 Posco Method for producing alloy steel
CN111961805A (zh) * 2020-09-16 2020-11-20 燕山大学 一种高锰钢钢液净化方法、产品及应用
CN111961805B (zh) * 2020-09-16 2021-04-27 燕山大学 一种高锰钢钢液净化方法、产品及应用

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