CN111705259A

CN111705259A - 925a稀土高强度合金钢制造方法

Info

Publication number: CN111705259A
Application number: CN202010360843.8A
Authority: CN
Inventors: 陈坚; 陈菊生; 向彪
Original assignee: Shanghai Jianing New Material Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Jianing New Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2020-09-25

Abstract

本发明公开了一种925A稀土高强度合金钢制造方法，包括钢材的冶炼制造、钢材的锻造、钢材的热处理，钢材的冶炼方式为EF熔炼、VOD真空精炼以及ESR电渣重熔，在EF熔炼过程中加入复合脱氧剂SiMnAlCa，在出钢前加入微量稀土CeLa混合物。本发明的优点是：由于在EF熔炼过程中加入了复合脱氧剂SiMnAlCa，经化合反应形成钢渣，经过三次扒渣，可以净化钢水，有效控制非金属夹杂物，在出钢前加入稀土CeLa混合物，能获得高强度、低温冲击韧性的925A稀土高强度合金钢，从而达到极地环境用钢屈服强度≥500Mpa，抗拉强度610‑770Mpa，延伸率≥16%，－80℃冲击韧性横向≥50J、纵向≥70J的要求。

Description

925A稀土高强度合金钢制造方法

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种925A稀土高强度合金钢制造方法。

背景技术

极地环境用钢的技术要求屈服强度≥500Mpa，抗拉强度610-770Mpa，延伸率≥14%，－80℃冲击韧性，横向≥50J、纵向≥70J的技术要求。

极地环境用钢即在极地寒冷环境工况下用的钢，要求其强度高、低温韧性好的低合金高强度钢。

国外极地环境用钢用于海军特殊舰船XX装置前管体、前管体后凸缘、法兰、围栏等关键部件，要求其强度高、低温韧性好。抗拉强度610-770Mpa，－80℃低温冲击韧性横向≥50J，纵向≥70J。而我国最初发展海军只是为沿海防御，没有要求低温－80℃韧性要求。现发展远洋海军，也要航行五大洲、四大洋，也可能要经北冰洋航线，将遇到零下80℃（－80℃）。所以，也要求925A考核低温－80℃冲击韧性横向≥50J，纵向≥70J。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种925A稀土高强度合金钢制造方法，该制造方法包括钢材的冶炼制造、钢材的锻造以及钢材的热处理，钢材的冶炼方式为EF熔炼、VOD真空精炼和ESR电渣重熔，通过在EF熔炼过程加入自制的复合脱氧剂SiMnAlCa，能有效减少非金属夹杂物，在出钢前加入微量稀土CeLa混合物，从而获得高强度、低温冲击韧性的925A稀土高强度合金钢。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述制造方法选择微碳铬铁、0＃镍板、金属钼丝、原生态废钢中的一种或多种组合作为原材料进行冶炼，出钢前在钢水中加入稀土CeLa混合物，所述稀土CeLa混合物占钢水的质量比为0.2-0.3‰，得到925A稀土高强度合金钢，所述925A稀土高强度合金钢的质量组份为：C0.13-0.18%、Si0.17-0.37%、Mn0.30-0.60%、Cr0.90-1.20%、Ni2.00-3.00%、P≤0.020%、S≤0.015%、Cu≤0.25%、V0.03-0.08%、Mo0.20-0.27%，其余为Fe。

所述制造方法具体包括以下步骤：

（1）选择微碳铬铁、0＃镍板、金属钼丝、原生态废钢中的一种或多种组合作为原材料；

（2）对所述原材料用稀硫酸进行酸洗，再用清水洗去酸渍，烘干进炉；

（3）清洗钢炉炉膛和钢包；

（4）对步骤（2）中的所述原材料依次进行EF电弧炉熔炼、VOD真空精炼和ESR电渣重熔，获得钢锭；其中，在所述EF电弧炉熔炼过程中将复合脱氧剂SiMnAlCa加入到钢水，经化合反应，同钢水中氧化物、硫化物形成化合物炉渣，浮在钢水表面，经过氧化期，还原期、出钢前三次扒除所述化合物炉渣，以清除钢水中的非金属夹杂物；在所述EF电弧炉熔炼过程中，出钢前加入稀土CeLa混合物，所述稀土CeLa混合物占钢水的质量比为0.2-0.3‰，搅拌5分钟后出钢；

（5）采用大压机，应用FM法，将所述钢锭进行强压快锻，获得锻件；

（6）所述锻件在粗加工后依次经过1100℃±10℃高温正火、880℃±10℃高温淬火和660℃±10℃高温回火处理，得到925A稀土高强度合金钢。

所述稀硫酸的溶质质量分数为5%。

所述复合脱氧剂SiMnAlCa的质量组分为：Si6-7%、Mn16-18%、Al5-5.5%、Ca4.5-5.0%、其余为Fe。

所述925A稀土高强度合金钢的质量组份为：C 0.15%、Si 0.27%、Mn 0.560%、Cr1.10%、Ni 2.51%、P≤0.015%、S≤0.009%、Cu≤0.15%、V 0.06%、Mo 0.23%，其余为Fe。

本发明的优点是:在EF熔炼过程加入复合脱氧剂SiMnAlCa，使复合脱氧剂经化合反应与钢中氧化物硫化物形成钢渣，浮在钢水表面，经过氧化期，还原期、出钢前三次扒渣，可以清除非金属夹杂物，净化钢水；在出钢前加入占钢水的质量比为0.2-0.3‰的稀土CeLa混合物，能有效改善低温韧性，使得到的925A稀土高强度合金钢能达到极地环境用钢的标准。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：本实施例具体涉及一种925A稀土高强度合金钢制造方法，具体包括以下步骤：

（1）选择微碳铬铁、 0＃镍板、金属钼丝、原生态废钢中的一种或多种组合作为原材料；此处的原生态废钢是指洁净、无铁锈、无油腻、无污染块料废钢。

（2）对原材料用溶质质量分数为5%的稀硫酸进行酸洗，再用清水洗去酸渍，烘干进炉。

（3）清洗钢炉炉膛和钢包，清洗的方法是在冶炼本钢种前先炼1-2炉与本钢种相近的钢，如12Cr1Ni3MoV钢，将炉膛和钢包壁上残余元素如W、Ti、Sn、Bi等有害元素带走，炉膛、钢包壁上元素与本钢种相同。

（4）对步骤（2）中的原材料依次进行EF电弧炉熔炼、VOD真空精炼和ESR电渣重熔，获得钢锭；其中，在EF电弧炉熔炼过程中将复合脱氧剂SiMnAlCa加入到钢水，复合脱氧剂SiMnAlCa的质量组分为：Si 6-7%、Mn 16-18%、Al 5-5.5%、Ca 4.5-5.0%、其余为Fe。经化合反应，炉内钢水中的氧化物、硫化物形成化合物炉渣，浮在钢水表面，经过氧化期，还原期、出钢前三次扒除化合物炉渣，以清除钢水中的非金属夹杂物，净化钢水；在EF电弧炉熔炼过程中，出钢前加入稀土CeLa混合物，稀土CeLa（铈、镧）混合物占钢水的质量比为0.2-0.3‰，搅拌5分钟后出钢，从而获得高强度和低温韧性；钢水再进入VOD真空精炼，使﹝H﹞≤1.6ppm、﹝O﹞≤20ppm。然后进行ESR电渣重熔，二次精炼，使其匀质，冶炼得到钢锭。整修钢锭的缺陷，切除厚度占钢锭总厚度3%的顶部，再切除厚度占钢锭总厚度5%的尾部。

（5）采用大压机，应用FM法，将钢锭进行强压快锻，获得锻件。

（6）锻件在粗加工后依次经过1100℃±10℃高温正火、880℃±10℃高温淬火和660℃±10℃高温回火处理，得到925A稀土高强度合金钢，925A稀土高强度合金钢的标准质量组份为：C 0.13-0.18%、Si 0.17-0.37%、Mn 0.30-0.60%、Cr 0.90-1.20%、Ni 2.00-3.00%、P≤0.020%、S≤0.015%、Cu≤0.25%、V 0.03-0.08%、Mo 0.20-0.27%，其余为Fe。

按照本实施例制中的制造方法所制得的925A稀土高强度合金钢的实测质量组份为：C 0.15%、Si 0.27%、Mn 0.560%、Cr 1.10%、Ni 2.51%、P≤0.015%、S≤0.009%、Cu≤0.15%、V 0.06%、Mo 0.23%，其余为Fe。

按照本实施例制中的制造方法所制得的925A稀土高强度合金钢力学性能如下表所示：

925A稀土高强度合金钢力学性能

经检测，制得的925A稀土高强度合金钢的各项性能均达到极地环境用钢的要求。

Claims

1.一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述制造方法选择微碳铬铁、0＃镍板、金属钼丝、原生态废钢中的一种或多种组合作为原材料进行冶炼，出钢前在钢水中加入稀土CeLa混合物，所述稀土CeLa混合物占钢水的质量比为0.2-0.3‰，得到925A稀土高强度合金钢，所述925A稀土高强度合金钢的质量组份为：C0.13-0.18%、Si0.17-0.37%、Mn0.30-0.60%、Cr0.90-1.20%、Ni2.00-3.00%、P≤0.020%、S≤0.015%、Cu≤0.25%、V0.03-0.08%、Mo0.20-0.27%，其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述制造方法具体包括以下步骤：

（3）清洗钢炉炉膛和钢包；

3.根据权利要求2所述的一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述稀硫酸的溶质质量分数为5%。

4.根据权利要求2所述的一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述复合脱氧剂SiMnAlCa的质量组分为：Si6-7%、Mn16-18%、Al5-5.5%、Ca4.5-5.0%、其余为Fe。

5. 根据权利要求1所述的一种925A稀土高强度合金钢制造方法，其特征在于所述925A稀土高强度合金钢的质量组份为：C 0.15%、Si 0.27%、Mn 0.560%、Cr 1.10%、Ni 2.51%、P≤0.015%、S≤0.009%、Cu≤0.15%、V 0.06%、Mo 0.23%，其余为Fe。