CN110408848A - 耐蚀模具用扁钢锭及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐蚀模具用扁钢锭及其工艺方法，属于冶金生产工艺技术领域。提供一种强度高，耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度明显改善的耐蚀模具用扁钢锭，本申请还提供一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。
Description
技术领域
本发明涉及一种扁钢锭，尤其是涉及一种耐蚀模具用扁钢锭，属于冶金生产工艺技术领域。本发明还涉及一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。
背景技术
以往，在冶炼钢中常常将氮和钢的脆性联系在一起，但氮也是一种廉价的合金化元素，它的有益作用逐渐被发掘和运用。在高氮钢中，氮与钢中的其他元素交互作用时能赋予钢许多优异的性能，如强度、韧性好，蠕变抗力大、耐腐烛性好及显著减少金属间相σ在高温下析出的机会。氮最初作为奧氏体元素代替镍而用于奥氏体中节省元素镍而改善材料性能。氮和钢中铁、铅等合金元素有很强的亲和力，与之化合形成非常稳定的氮化物，在晶界内弥散分布起沉淀强化作用。阻抑钢在高温下蠕变变形，提高蠕变和持久强度。氮是含钒微合金钢中十分有效的合金元素。增氮可以促进钢中钒的析出，增强钒的沉淀强化作用，明显提高钢的强度。
氮含量超过大气压下溶解度极限的含氮钢称为高氮钢。与常规钢种相比,高氮钢的性能、质量有着显著的改善。它具有良好的韧性,并兼有高的强度、耐腐蚀性、耐磨损性，蠕变性能和疲劳强度也明显改善。在国外相继开发了高压等离子弧熔炼、增压电渣重熔法、反压铸造法以及粉末冶金等高氮钢冶炼工艺，但我国在这方面的工作相对比较落后。高氮钢具有优异的力学性能、良好的耐腐蚀性能，因而受到国内外的广泛重视。
随着钢材强化技术的不断发展，为实现优质低耗及降低生产成本，在钢材强化元素的选择及使用上，将不再单纯只追求普通的C、Si、Mn、V、Ti等，而是更多地考虑更低成本的元素，氮元素就是这样一种很有效的钢筋钢强化元素，研究表明合金结构钢中0.01％的氮能够分别提供120MPa左右的抗拉强度和屈服强度，对钢材抗拉强度和屈服强度的贡献相当于0.01％的钒。钢水增氮能够获得非常显著的技术经济指标以及综合经济效益。
现有技术中的高氮钢冶炼要么是充入氮气，要么是直接放入含有氮元素的金属，并且冶炼的过程比较繁琐，冶炼过程需要保持在一定的非常压的状态，在冶炼的过程中没有充分利用废弃的金属，不利于实现资源的有效利用。研究说明气液界面面积在钢液渗氮过程中起主导作用，当其界面面积很小时，渗氮时间长，且钢液中的氮含量不高。如何实现钢水的稳定增氮，使制取容易实现，进而能够实现钢水氮元素的高收率，便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种强度高，耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度明显改善的耐蚀模具用扁钢锭，本申请还提供一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种耐蚀模具用扁钢锭，所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，
C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。
一种生产所述扁钢锭的工艺方法，所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，
其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。
进一步的是，在进行含量小于或等于45ppm钢液的冶炼时是按下述步骤进行的，
先按上述化学成分选择IF钢坯边角料或者低碳洁净钢坯料置于电炉中进行熔炼，熔炼温度为1620～1660℃、炉内气压为1个标准大气压获得低碳洁净钢液，然后将所述的低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气5～10min后加入造渣剂继续冶炼获得氮含量小于或等于45ppm的钢液。
上述方案的优选方式是，所述的造渣剂为至少包含有石灰、萤石、石灰砂和三氧化二铝粉质混合物。
进一步的是，在精炼炉内进行的大渣量精炼是按下述步骤进行的，
待造渣脱硫完成后，先后加入配置好的增碳剂、富氮铁锰基材料和合金，插入电极棒升温熔炼，待对加入富氮铁锰基材料后再对钢水和氮化锰的合液进行搅拌，搅拌时发动机的转速为1800～2200r/min，待钢水和氮化锰完全融合，停止搅拌完成钢水的大渣量精炼。
上述方案的优选方式是，所述富氮锰铁基材料的成分为，以质量百分数计的Mn 25～30％，C 3～12％，MnO 5～10％，N 15～25％，余为金属铁，其熔点为1300～1350℃。
进一步的是，在真空精炼炉内进行的二次精炼的同时向精炼炉底部充入氮气进行真空处理，
具体过程为底吹氮气压力0.3MPa～0.6MPa，流量为120～350升/分钟，处理时间大于18分钟；真空处理结束后，继续进行氮气底吹，氮气底吹压力为0.10MPa～0.20MPa，流量为19-76升/分钟。
上述方案的优选方式是，模铸成型时采用下述注法，
先将低碳洁净钢液、富氮铁锰基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，然后再将吊包内的合金化模具钢冶炼液依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气浇钢全过程保护完成高氮耐蚀的模具钢锭，
其中，导管内设有不少于2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小。
进一步的是，所述滤网的孔径范围在0.08-0.9cm之间。
进一步的是，所述的富氮铁锰基材料为包含有下述重量份组分的粒度≤100目的研磨料，其中小于150目粒级的含量不小于80％，
所述重量份组分为Mn 26％，C 14％，MnO 8％，余为金属铁，
其制备过程中如下，将富含锰铁的基础原材料与膨润土、水按照95:3:2的比例，压制成粒度50mm的球，装入加热氮化炉中氮化，全程吹入氮气，氮气压力0.15MPa，流量3毫升/s，按照8～10℃/min的加热速加热至950～960℃，保温300min，然后随炉冷却至室温，即可得到本富氮的锰基材料。
本发明的有益效果是：本申请通过提供一种包括有以下重量份组分的冶金模铸钢锭，即C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素的冶金模铸钢锭，并采用氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤进行冶炼和模铸获得所述的冶金模铸钢锭，尤其是在所述的富氮富锰钢水精炼中通过在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼，以获得钢水中氮和锰元素含量的精准控制，达到提高钢锭强度，明显改善耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度的目的。通过采用本申请提供的工艺方法，并在冶炼过程中，尤其是钢水的精炼过程中的富氮富锰钢水大渣量精炼和真空精炼炉内二次精炼等工步，达到提高固氮效率和反应速度，进而在实际钢水增氮过程取得了很好的效果，熔化性能好，实现了钢筋钢中钒含量降低0.01％。
附图说明
图1为本发明生产耐蚀模具用扁钢锭的热处理加热制度图一；
图2为本发明生产耐蚀模具用扁钢锭的热处理加热制度图二。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供的一种强度高，耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度明显改善的耐蚀模具用扁钢锭，以及一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，
C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，
其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。本申请通过提供一种包括有以下重量份组分的冶金模铸钢锭，即C0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素的冶金模铸钢锭，并采用氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤进行冶炼和模铸获得所述的冶金模铸钢锭，尤其是在所述的富氮富锰钢水精炼中通过在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼，以获得钢水中氮和锰元素含量的精准控制，达到提高钢锭强度，明显改善耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度的目的。通过采用本申请提供的工艺方法，并在冶炼过程中，尤其是钢水的精炼过程中的富氮富锰钢水大渣量精炼和真空精炼炉内二次精炼等工步，达到提高固氮效率和反应速度，进而在实际钢水增氮过程取得了很好的效果，熔化性能好，实现了钢筋钢中钒含量降低0.01％。
上述实施方式中，为了提高钢水的冶炼效果，以获得高质的钢水，本申请在进行含量小于或等于45ppm钢液的冶炼时是按下述步骤进行的，先按上述化学成分选择IF钢坯边角料或者低碳洁净钢坯料置于电炉中进行熔炼，熔炼温度为1620～1660℃、炉内气压为1个标准大气压获得低碳洁净钢液，然后将所述的低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气5～10min后加入造渣剂继续冶炼获得氮含量小于或等于45ppm的钢液。此时，所述的造渣剂为至少包含有石灰、萤石、石灰砂和三氧化二铝粉质混合物。具体到在精炼炉内进行的大渣量精炼时是按下述步骤进行的，待造渣脱硫完成后，先后加入配置好的增碳剂、富氮铁锰基材料和合金，插入电极棒升温熔炼，待对加入富氮铁锰基材料后再对钢水和氮化锰的合液进行搅拌，搅拌时发动机的转速为1800～2200r/min，待钢水和氮化锰完全融合，停止搅拌完成钢水的大渣量精炼。在真空精炼炉内进行的二次精炼的同时向精炼炉底部充入氮气进行真空处理，
具体过程为底吹氮气压力0.3MPa～0.6MPa，流量为120～350升/分钟，处理时间大于18分钟；真空处理结束后，继续进行氮气底吹，氮气底吹压力为0.10MPa～0.20MPa，流量为19-76升/分钟。
上述实施方式中，本申请所述富氮锰铁基材料的成分为，以质量百分数计的Mn 25～30％，C 3～12％，MnO 5～10％，N 15～25％，余为金属铁，其熔点为1300～1350℃。
进一步的，在模铸成型时采用下述注法，先将低碳洁净钢液、富氮铁锰基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，然后再将吊包内的合金化模具钢冶炼液依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气浇钢全过程保护完成高氮耐蚀的模具钢锭，其中，导管内设有不少于2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小。此时，所述滤网的孔径范围在0.08-0.9cm之间。
本申请还提供了富氮铁锰基材料的成分以及制备方法，具体为所述的富氮铁锰基材料为包含有下述重量份组分的粒度≤100目的研磨料，其中小于150目粒级的含量不小于80％，
所述重量份组分为Mn 26％，C 14％，MnO 8％，余为金属铁，
其制备过程中如下，将富含锰铁的基础原材料与膨润土、水按照95:3:2的比例，压制成粒度50mm的球，装入加热氮化炉中氮化，全程吹入氮气，氮气压力0.15MPa，流量3毫升/s，按照8～10℃/min的加热速加热至950～960℃，保温300min，然后随炉冷却至室温，即可得到本富氮的锰基材料。
综上所述，本申提供的技术方案还具有以下优点，本发明通过利用废弃的钢块冶炼钢水，使得废弃的钢块得到充分的利用，达到资源的有效利用的效果；冶炼的过程只需两步，先投入富氮铁锰基材料，再利用氮气做保护，达到高效、快速的工业生产效果；通过最后的过滤阶段，将直径大于0.9的废渣完全过滤，产生高质的高氮模具钢。本发明生产工艺简单，步骤精简，在生产的过程中能有效的节省资源和时间，从而冶炼出较佳的高氮模具钢。本发明的工艺方法中通过添加富氮铁锰基材料来，1、提高固氮效率高和反应速度，使产品各项性能稳定；2、使用富氮的锰基材料在实际钢水增氮过程取得了很好的效果，熔化性能好，实现了钢筋钢中钒含量降低0.01％。
具体实施例
本发明涉及一种复合喷吹加富氮铁锰基材料的高氮模具钢制备方法，本发明的目的在于提供一种常压规格冶炼高氮模具钢的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合喷吹加富氮锰铁基材料制备高氮模具钢的方法，本发明高氮塑料模具钢，其化学成分包含以下质量百分比的元素：C0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。包括以下步骤：
1)按上述化学成分选择IF钢坯边角料或者低碳洁净钢坯料，置于电炉中进行熔炼，熔炼温度为1620～1660℃、炉内气压为1个标准大气压。将低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气，在5～10min后，加入造渣剂(石灰、萤石、石灰砂、三氧化二铝)，获得氮含量小于或等于45ppm的钢液；
2)采用精炼炉进行大渣量精炼，造渣脱硫完成后，先后加入配好的增碳剂、富氮铁锰基材料和合金，插入电极棒升温熔炼。对加入富氮铁锰基材料后再对钢水和氮化锰的合液进行搅拌，此时发动机的转速为1800～2200r/min，待钢水和氮化锰完全融合，停止搅拌。此种富氮的锰铁基材料成分：以质量百分数计，Mn：25～30％，C：3～12％，MnO：5～10％，N：15～25％，余为金属铁，熔点：1300～1350℃。
3)采用真空精炼炉进行二次精炼，并在真空处理过程中，向精炼炉底部充入氮气，保证底吹氮气压力为0.3MPa-0.6MPa，流量为120-350升/分钟，处理时间大于18分钟；所述真空处理结束后，底吹氮气压力为0.10MPa-0.20MPa，流量为19-76升/分钟；
4)模铸时采用下注法，将低碳洁净钢液、富氮铁锰基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，导管内设有不少于2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小，吊包内的合金化模具钢冶炼液再依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气保护浇钢过程，得到高氮耐蚀的模具钢锭。本发明可以有效控制模具钢钢锭中的氮含量，有利于提高并保持模具钢的综合性能，具有良好的应用前景。
优选的，所述步骤4)中滤网的孔径范围在0.08-0.9cm之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过利用废弃的钢块冶炼钢水，使得废弃的钢块得到充分的利用，达到资源的有效利用的效果；冶炼的过程只需两步，先投入富氮铁锰基材料，再利用氮气做保护，达到高效、快速的工业生产效果；通过最后的过滤阶段，将直径大于0.9的废渣完全过滤，产生高质的高氮模具钢。本发明生产工艺简单，步骤精简，在生产的过程中能有效的节省资源和时间，从而冶炼出较佳的高氮模具钢。
本发明中添加的富氮铁锰基材料，具有以下优点：
固氮效率高、反应速度块，产品各项性能稳定。
使用本发明的富氮的锰基材料在实际钢水增氮过程取得了很好的效果，熔化性能好，实现了钢筋钢中钒含量降低0.01％。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施实例中高氮塑料模具钢，其化学成分包含以下质量百分比的元素：C0.35％、Si 0.48％、Mn 0.51％、Cr 12.5％、Ni 0.12％、Mo 0.16％、N 0.16％，Al：0.016％、P：0.017％、S：0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。包括以下具体步骤：
1)按上述化学成分选择IF钢坯边角料：C 0.0024％、Si 0.014％、Mn 0.16％、P0.011％、S 0.006、Al 0.013％、余量为Fe和其他不可避免的杂质，置于电炉中进行初炼，温度为1640±10℃，炉内气压为1个标准大气压。将低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气，在6min后，加入造渣剂(石灰、萤石、石灰砂、三氧化二铝)，获得氮含量38ppm的钢液；
2)采用精炼炉进行大渣量精炼，造渣脱硫完成后，先后加入配好的增碳剂、富氮铁锰基材料和合金，插入电极棒升温熔炼。对加入富氮铁锰基材料后再对钢水和氮化锰的合液进行搅拌，此时发动机的转速为2050r/min，待钢水和氮化锰完全融合，停止搅拌。此种富氮的锰铁基材料成分：以质量百分数计，Mn：26％，C：8％，MnO：7％，N：18％，余为金属铁，熔点：1340℃。
3)采用真空精炼炉进行二次精炼，并在真空处理过程中，向精炼炉底部充入氮气，保证底吹氮气压力为0.43MPa，流量为135升/分钟，处理时间20分钟；所述真空处理结束后，底吹氮气压力为0.15MPa，流量为36升/分钟；
4)模铸时采用下注法，将低碳洁净钢液、富氮铁锰基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，导管内设有2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小，吊包内的合金化模具钢冶炼液再依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气保护浇钢过程，得到高氮耐蚀的模具钢锭。本发明可以有效控制模具钢钢锭中的氮含量，有利于提高并保持模具钢的综合性能，具有良好的应用前景。
优选的，所述步骤4)中滤网的孔径范围在0.082cm之间。
富氮含锰铁基础原材料的制备：
将富含锰铁基础原材料(主要成分以质量百分数计，Mn：26％，C：14％，MnO：8％，余为金属铁)研磨成粒度≤100目，其中小于150目粒级不小于80％的粉剂，将富含锰铁基础原材料与膨润土、水按照95:3:2的比例，压制成粒度50mm的球。装入加热氮化炉中氮化，全程吹入氮气，氮气压力0.15MPa，流量3毫升/s，按照附图1所示的加热制度加热，即可得到本富氮的锰基材料。
本富氮的锰铁基材料主要成分以质量百分数计，Mn：26％，C：8％，MnO：7％，N：18％，其余为金属铁。
实施例2
本发明实施实例中高氮塑料模具钢，其化学成分包含以下质量百分比的元素：C0.42％、Si 0.54％、Mn 0.43％、Cr 13％、Ni 0.11％、Mo 0.15％、N 0.21％，Al：0.018％、P：0.018％、S：0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。包括以下具体步骤：
1)按上述化学成分选择IF钢坯边角料：C 0.0027％、Si 0.016％、Mn 0.16％、P0.011％、S 0.006、Al 0.013％、余量为Fe和其他不可避免的杂质，置于电炉中进行初炼，温度为1643±5℃，炉内气压为1个标准大气压。将低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气，在6min后，加入造渣剂(石灰、萤石、石灰砂、三氧化二铝)，获得氮含量42ppm的钢液；
2)采用精炼炉进行大渣量精炼，造渣脱硫完成后，先后加入配好的增碳剂、富氮锰铁基材料和合金，插入电极棒升温熔炼。对加入富氮锰铁基材料后再对钢水和富氮锰铁基材料的合金化钢液进行搅拌，此时发动机的转速为1950r/min，待钢水和富氮锰铁基材料完全融合，停止搅拌。此种富氮的锰铁基材料成分：以质量百分数计，，Mn：28％，C：12％，MnO：12％，N：17％，其余为金属铁，熔点：1340℃。
3)采用真空精炼炉进行二次精炼，并在真空处理过程中，向精炼炉底部充入氮气，保证底吹氮气压力为0.43MPa，流量为139升/分钟，处理时间20分钟；所述真空处理结束后，底吹氮气压力为0.17MPa，流量为42升/分钟；
4)模铸时采用下注法，将低碳洁净钢液、富氮锰铁基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，导管内设有2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小，吊包内的合金化模具钢冶炼液再依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气保护浇钢过程，得到高氮耐蚀的模具钢锭。本发明可以有效控制模具钢钢锭中的氮含量，有利于提高并保持模具钢的综合性能，具有良好的应用前景。
优选的，所述步骤4)中滤网的孔径范围在0.079cm之间。
富含氮锰铁基础原材料的制备：
将富含锰铁基础原材料(主要成分以质量百分数计，Mn：27％，C：17％，MnO：6％，余为金属铁)研磨成粒度180目，其中小于250目粒级小于80％的粉剂，将富含锰铁基础原材料与膨润土、水按照94:4:2的比例，压制成粒度53mm的球。装入加热氮化炉中氮化，全程吹入氮气，氮气压力0.18MPa，流量3毫升/s，按照图2所示的加热制度加热，即可得到本富氮的锰铁基材料。
本富氮的锰铁基材料主要成分以质量百分数计，Mn：28％，C：12％，MnO：12％，N：17％，其余为金属铁。
Claims (10)
1.一种耐蚀模具用扁钢锭，其特征在于：所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，
C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。
2.一种生产权利要求1所述扁钢锭的工艺方法，其特征在于：所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，
其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。
3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：在进行含量小于或等于45ppm钢液的冶炼时是按下述步骤进行的，
先按上述化学成分选择IF钢坯边角料或者低碳洁净钢坯料置于电炉中进行熔炼，熔炼温度为1620～1660℃、炉内气压为1个标准大气压获得低碳洁净钢液，然后将所述的低碳洁净钢液倒入LF炉中，吹氩气5～10min后加入造渣剂继续冶炼获得氮含量小于或等于45ppm的钢液。
4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于：所述的造渣剂为至少包含有石灰、萤石、石灰砂和三氧化二铝粉质混合物。
5.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：在精炼炉内进行的大渣量精炼是按下述步骤进行的，
待造渣脱硫完成后，先后加入配置好的增碳剂、富氮铁锰基材料和合金，插入电极棒升温熔炼，待对加入富氮铁锰基材料后再对钢水和氮化锰的合液进行搅拌，搅拌时发动机的转速为1800～2200r/min，待钢水和氮化锰完全融合，停止搅拌完成钢水的大渣量精炼。
6.根据权利要求5所述的工艺方法，其特征在于：所述富氮锰铁基材料的成分为，以质量百分数计的Mn 25～30％，C 3～12％，MnO 5～10％，N 15～25％，余为金属铁，其熔点为1300～1350℃。
7.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：在真空精炼炉内进行的二次精炼的同时向精炼炉底部充入氮气进行真空处理，
具体过程为底吹氮气压力0.3MPa～0.6MPa，流量为120～350升/分钟，处理时间大于18分钟；真空处理结束后，继续进行氮气底吹，氮气底吹压力为0.10MPa～0.20MPa，流量为19-76升/分钟。
8.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：模铸成型时采用下述注法，
先将低碳洁净钢液、富氮铁锰基材料与通氮气保护的合金化模具钢冶炼液通过导管转移至吊包内，然后再将吊包内的合金化模具钢冶炼液依次由行车输送至铸型处进行浇筑，并在水口用氩气浇钢全过程保护完成高氮耐蚀的模具钢锭，
其中，导管内设有不少于2个滤网，滤网孔径的大小按照真空精炼炉到吊包的方向依次减小。
9.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于：所述滤网的孔径范围在0.08-0.9cm之间。
10.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于：所述的富氮铁锰基材料为包含有下述重量份组分的粒度≤100目的研磨料，其中小于150目粒级的含量量不小于80％，
所述重量份组分为Mn 26％，C 14％，MnO 8％，余为金属铁，
其制备过程中如下，将富含锰铁的基础原材料与膨润土、水按照95:3:2的比例，压制成粒度50mm的球，装入加热氮化炉中氮化，全程吹入氮气，氮气压力0.15MPa，流量3毫升/s，按照8～10℃/min的加热速加热至950～960℃，保温300min，然后随炉冷却至室温，即可得到本富氮的锰基材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 610306 Chengdu City, Chengdu, Sichuan, China (Sichuan) free trade test zone, Chengdu City, Qingbaijiang District, xiangdao Boulevard, Chengxiang Town, No. 1509 (room 13, A District, railway port mansion), room 1319 Applicant after: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 610306 Chengdu City, Chengdu, Sichuan, China (Sichuan) free trade test zone, Chengdu City, Qingbaijiang District, xiangdao Boulevard, Chengxiang Town, No. 1509 (room 13, A District, railway port mansion), room 1319 Applicant before: CHENGDU ADVANCED METAL MATERIAL INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20191105 Assignee: PANGANG GROUP JIANGYOU CHANGCHENG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Assignor: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980003064 Denomination of invention: Flat steel ingots for corrosion-resistant molds and their process methods Granted publication date: 20211116 License type: Exclusive License Record date: 20240322 |
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