CN111893403A - 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法 - Google Patents

一种提高中碳合金钢锭致密性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111893403A
CN111893403A CN202010751739.1A CN202010751739A CN111893403A CN 111893403 A CN111893403 A CN 111893403A CN 202010751739 A CN202010751739 A CN 202010751739A CN 111893403 A CN111893403 A CN 111893403A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon alloy
steel ingot
medium carbon
equal
alloy steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010751739.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111893403B (zh
Inventor
刘印子
李�杰
龙杰
林明新
刘生
张海军
程含文
张萌
谢东
石莉
李媛媛
李肖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuyang Iron and Steel Co Ltd filed Critical Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202010751739.1A priority Critical patent/CN111893403B/zh
Publication of CN111893403A publication Critical patent/CN111893403A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111893403B publication Critical patent/CN111893403B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，包括成分设计、高碱性造渣低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸；具体为控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，优化冶炼及浇铸工艺等。采用本发明提供的方法生产的中碳合金钢锭具有致密性特厚钢组织，最大单重级别达70t，且钢锭组织：粗大等轴结晶带≤10%、柱状结晶带≤25%、细小等轴晶代≥65%、奥氏体组织晶粒度≥7.0级、硫化物偏析≤0.5级，探伤满足NB/T47013.3‑2015 II级及以上，满足特厚钢板轧制成材需求。

Description

一种提高中碳合金钢锭致密性的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高中碳合金钢锭致密性的方法。
背景技术
大单重钢锭为生产超厚超宽钢板提供了原材料基础，但是，钢锭单重越大，生产难度越大，钢锭内部组织存在疏松、偏析、夹杂等缺陷风险越高，生产出的钢板质量也相对越差，甚至因探伤、力学性能不合格而使产品计划外、甚至使产品报废，造成巨大的生产损失。
随着钢中含碳及合金的提高，钢锭的浇铸更容易产生组织偏析、缩孔、甚至钢锭开裂等缺陷。因此，提高中碳合金钢锭组织致密性，提升产品质量，为生产优质超厚超宽钢板提供原材料保障显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，采用该方法生产的中碳合金钢锭具有致密性特厚钢组织，钢锭组织的粗大等轴结晶带≤10%、柱状结晶带≤25%、细小等轴晶代≥65%、奥氏体组织晶粒度≥7.0级、硫化物偏析≤0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级及以上，且最大单重级别达70t。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其关键技术包括中碳合金钢锭成分设计、高碱性造渣低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸。
本发明所述的中碳合金钢锭成分设计为：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%。
本发明所述的中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.25～0.27%、Si：0.15～0.23%、Mn：1.80～2.00%、P≤0.010%、S≤0.005%、Ni：2.30～2.50%、Cr：1.50～1.80%、Mo：1.20～1.35%、Alt：0.060～0.080%、Nb：0.120～0.250%、Cu：1.10～1.20%、Zr：0.010～0.020%、Be：0.005～0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本发明所述的高碱性造渣低磷冶炼，精炼过程加入5～10Kg/吨钢，粒度为30～50mm的石灰石，石灰石的成分含量配比：MgO：22%～25%、CaO：30%～35%、CO2：40%～48%，一次性喂入铝线5～8m/吨钢，形成碱度R为7.5～9.0的高碱性钢液氛围冶炼。
本发明所述的循环真空微合金化，采取5～8分钟—8～15分钟—3～6分钟、吹氩强度开口度10～20%—30～40%—10～20%—20～30%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，确保钢液温度≥1570℃。
本发明所述的锭型化工艺浇铸，采用倒梯形钢锭模设计，浇注前保证模温≥100℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量≥4.5L/min、浇铸速度≤8吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间≥10h，温度≥200℃脱钢锭模。
本发明所述的方法生产的中碳合金钢锭最大单重级别达70t。
本发明所述方法生产的中碳合金钢锭组织：粗大等轴结晶带≤10%、柱状结晶带≤25%、细小等轴晶代≥65%、奥氏体组织晶粒度≥7.0级、硫化物偏析≤0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级及以上。
本发明抗冷脆性大单重钢锭钢标准参考ASME SA751/SA751M；大型钢锭检测方法参考ASME SA370/SA370M；钢中非金属夹杂物等级和分类根据GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》。
本发明的发明原理及有益效果为：1、通过添加Cu、稀有合金元素Zr、Be等，促使组织结构变性；2、高碱性造渣吸附非金属夹杂物，降低组织偏析形成；3、采用连续循环式抽真空工艺，优化吹氩强度开口度，多工序操作，保证每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束；4、采用倒梯形钢锭模设计，采用新氩气保护浇注及脱钢锭模新工艺。
本发明获得的钢锭最大单重级别达70t，且具有致密性良好组织，冶炼成分稳定、可控，钢锭内部质量达到国内领先，世界一流水平。
本发明获得的钢锭组织：粗大等轴结晶带≤10%、柱状结晶带≤25%、细小等轴晶带≥65%、奥氏体组织晶粒度≥7.0级、硫化物偏析≤0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级及以上，满足特厚钢板轧制成材需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.27%、Si：0.20%、Mn：2.00%、P：0.010%、S：0.005%、Ni：2.30%、Cr：1.50%、Mo：1.25%、Alt：0.060%、Nb：0.120%、Cu：1.10%、Zr：0.012%、Be：0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入10Kg/吨钢粒度为50mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：22%、CaO：30%、CO2：48%，一次性喂入铝线7m/吨钢，形成碱度值8.0的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取6分钟→11分钟→5分钟、吹氩强度开口度11%→38%→14%→27%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1580℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.0L/min、浇铸速度7.5吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间24h，温度250℃脱钢锭模。
本实施例所得70吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带10%、柱状结晶带25%、细小等轴晶代65%、奥氏体组织晶粒度7.0级、硫化物偏析0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级。
实施例2
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.25%、Si：0.20%、Mn：1.9%、P：0.008%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.50%、Mo：1.25%、Alt：0.060%、Nb：0.120%、Cu：1.10%、Zr：0.012%、Be：0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程加入8Kg/吨钢，粒度为50mm的石灰石、石灰石成分含量配比MgO：25%、CaO：30%、CO2：45%，一次性喂入铝线6.5m/吨钢，形成碱度值7.5的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取5分钟→10分钟→3分钟、吹氩强度开口度15%→—40%→—20%→26%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1575℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.0L/min、浇铸速度7.5吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间20h，温度230℃脱钢锭模。
本实施例所得60吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带8%、柱状结晶带20%、细小等轴晶代72%、奥氏体组织晶粒度7.0级、硫化物偏析0.0级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级。
实施例3
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.26%、Si：0.18%、Mn：1.9%、P：0.008%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.70%、Mo：1.30%、Alt：0.070%、Nb：0.120%、Cu：1.10%、Zr：0.01%、Be：0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入6Kg/吨钢粒度为40mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：25%、CaO：35%、CO2：40%，一次性喂入铝线7m/吨钢，形成碱度值8.5的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取8分钟→15分钟→4分钟、吹氩强度开口度10%→30%→10%→30%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1585℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温150℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.5L/min、浇铸速度7.5吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间22h，温度200℃脱钢锭模。
本实施例所得55吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带8%、柱状结晶带15%、细小等轴晶代77%、奥氏体组织晶粒度7.5级、硫化物偏析0.0级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级。
实施例4
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.26%、Si：0.20%、Mn：2.0%、P：0.006%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.70%、Mo：1.30%、Alt：0.070%、Nb：0.160%、Cu：1.10%、Zr：0.015%、Be：0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入7.5Kg/吨钢粒度为30mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：22%、CaO：33%、CO2：45%，一次性喂入铝线7.58m/吨钢，形成碱度值8.0的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取8分钟→12分钟→6分钟、吹氩强度开口度19%→32%→13%→24%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1585℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温100℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.5L/min、浇铸速度7.5吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间15h，温度250℃脱钢锭模。
本实施例所得43吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带10%、柱状结晶带25%、细小等轴晶代65%、奥氏体组织晶粒度7.5级、硫化物偏析0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级。
实施例5
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.27%、Si：0.23%、Mn：1.8%、P：0.006%、S：0.005%、Ni：2.50%、Cr：1.80%、Mo：1.30%、Alt：0.080%、Nb：0.20%、Cu：1.10%、Zr：0.018%、Be：0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入5Kg/吨钢粒度为50mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：23%、CaO：30%、CO2：47%，一次性喂入铝线8m/吨钢，形成碱度值8.5的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取5分钟→9分钟→5分钟、吹氩强度开口度20%→40%→20%→25%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1585℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量4.5L/min、浇铸速度7.0吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间10h，温度240℃脱钢锭模。
本实施例所得35.5吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带10%、柱状结晶带20%、细小等轴晶代70%、奥氏体组织晶粒度7.0级、硫化物偏析0.0级，探伤满足NB/T47013.3-2015I级。
实施例6
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.27%、Si：0.21%、Mn：1.8%、P：0.005%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.70%、Mo：1.30%、Alt：0.080%、Nb：0.23%、Cu：1.10%、Zr：0.017%、Be：0.009%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入6.5Kg/吨钢粒度为50mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：24%、CaO：31%、CO2：45%，一次性喂入铝线6m/吨钢，形成碱度值7.5的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取5分钟→11分钟→4分钟、吹氩强度开口度16%→37%→12%→28%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1570℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.5L/min、浇铸速度7.6吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间13h，温度250℃脱钢锭模。
本实施例所得28.7吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带5%、柱状结晶带15%、细小等轴晶代80%、奥氏体组织晶粒度7.5级、硫化物偏析0.0级，探伤满足NB/T47013.3-2015I级。
实施例7
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.27%、Si：0.20%、Mn：2.0%、P：0.005%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.60%、Mo：1.35%、Alt：0.080%、Nb：0.120%、Cu：1.20%、Zr：0.02%、Be：0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入9.0Kg/吨钢粒度为40mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：24%、CaO：34%、CO2：42%，一次性喂入铝线5m/吨钢，形成碱度值9.0的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取7分钟→13分钟→3分钟、吹氩强度开口度13%→33%→16%→20%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1585℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.5L/min、浇铸速度7.6吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间18h，温度250℃脱钢锭模。
本实施例所得15.3吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带10%、柱状结晶带22%、细小等轴晶代68%、奥氏体组织晶粒度7.0级、硫化物偏析0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015II级。
实施例8
一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，所述方法包括成分设计、高碱性低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸，具体操作如下：
（1）成分设计：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%；
本实施例中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.26%、Si：0.20%、Mn：2.0%、P：0.005%、S：0.005%、Ni：2.40%、Cr：1.70%、Mo：1.30%、Alt：0.080%、Nb：0.25%、Cu：1.20%、Zr：0.015%、Be：0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
（2）高碱性造渣低磷冶炼：精炼过程选择性加入7.0Kg/吨钢粒度为50mm的石灰石，石灰石成分含量配比MgO：22%、CaO：32%、CO2：46%，一次性喂入铝线6.5m/吨钢，形成碱度值7.5的高碱性钢液氛围冶炼；
（3）循环真空微合金化：采取6分钟→8分钟→6分钟、吹氩强度开口度18%→35%→18%→22%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，钢液温度1585℃；
（4）锭型化工艺浇铸：采用倒梯形钢锭模设计，浇注前模温200℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量5.5L/min、浇铸速度7.6吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间18h，温度250℃脱钢锭模。
本实施例所得12.8吨大型钢锭组织评定：粗大等轴结晶带5%、柱状结晶带20%、细小等轴晶代75%、奥氏体组织晶粒度8.0级、硫化物偏析0.0级，探伤满足NB/T47013.3-2015I级。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于：所述方法包括中碳合金钢锭成分设计、高碱性造渣低磷冶炼、循环真空微合金化、锭型化工艺浇铸。
2.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述中碳合金钢锭成分设计为：控制中碳合金各成分含量，加入Cu元素以及稀有元素Zr、Be，其中Cu元素的质量百分含量≥1.10%。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述中碳合金钢锭化学成分组成及质量百分含量为：C：0.25～0.27%、Si：0.15～0.23%、Mn：1.80～2.00%、P≤0.010%、S≤0.005%、Ni：2.30～2.50%、Cr：1.50～1.80%、Mo：1.20～1.35%、Alt：0.060～0.080%、Nb：0.120～0.250%、Cu：1.10～1.20%、Zr：0.010～0.020%、Be：0.005～0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
4.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述高碱性造渣低磷冶炼，精炼过程加入5～10Kg/吨钢，粒度为30～50mm的石灰石，石灰石的成分含量配比：MgO：22%～25%、CaO：30%～35%、CO2：40%～48%，一次性喂入铝线5～8m/吨钢，形成碱度R为7.5～9.0的高碱性钢液氛围冶炼。
5.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述循环真空微合金化，采取5～8分钟→8～15分钟→3～6分钟、吹氩强度开口度10～20%→30～40%→10～20%→20～30%方式循环，每次循环取熔炼样直至合金含量微调进内控范围结束，确保钢液温度≥1570℃。
6.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述锭型化工艺浇铸，采用倒梯形钢锭模设计，浇注前保证模温≥100℃，采用新氩气保护浇注，氩气流量≥4.5L/min、浇铸速度≤8吨/小时，冒口内衬铝酸棉，浇后加盖绝热板和碳化稻壳，钢锭保持时间≥10h，温度≥200℃脱钢锭模。
7.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述方法生产的中碳合金钢锭最大单重级别达70t。
8.根据权利要求1所述的一种提高中碳合金钢锭致密性的方法，其特征在于，所述方法生产的中碳合金钢锭组织：粗大等轴结晶带≤10%、柱状结晶带≤25%、细小等轴晶代≥65%、奥氏体组织晶粒度≥7.0级、硫化物偏析≤0.5级，探伤满足NB/T47013.3-2015 II级及以上。
CN202010751739.1A 2020-07-30 2020-07-30 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法 Active CN111893403B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010751739.1A CN111893403B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010751739.1A CN111893403B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111893403A true CN111893403A (zh) 2020-11-06
CN111893403B CN111893403B (zh) 2021-09-24

Family

ID=73182544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010751739.1A Active CN111893403B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111893403B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1129744A (zh) * 1994-10-31 1996-08-28 克鲁索卢瓦尔工业公司 用于制造塑料和橡胶模具的低合金钢
US6699333B1 (en) * 1998-06-29 2004-03-02 Aubert & Duval Case hardened steel with high tempering temperature, method for obtaining same and parts formed with said steel
CN101289731A (zh) * 2008-05-09 2008-10-22 莱芜钢铁股份有限公司 CrMnTi系窄淬透性带齿轮钢及其制造方法
CN101565801A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 宝山钢铁股份有限公司 一种高碳铬轴承钢及其制造方法
CN103834848A (zh) * 2014-03-18 2014-06-04 中天钢铁集团有限公司 一种含硼预应力钢丝和钢绞线用钢及其冶炼工艺
CN105671434A (zh) * 2016-03-19 2016-06-15 上海大学 一种含镁钙硫的20MnCr易切削齿轮钢及其制备方法
CN106086288A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 东北特钢集团大连特殊钢有限责任公司 36MnVS4涨断连杆用钢制造方法
CN107058883A (zh) * 2017-05-05 2017-08-18 山东昊安金科新材料股份有限公司 一种高速列车制动盘合金钢材料及其制备方法
US20170240993A1 (en) * 2010-07-14 2017-08-24 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Device and method for the production of a metallic strip
CN111218611A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 斯凯孚公司 具有金属基体和合金钢涂层的轴承组件

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1129744A (zh) * 1994-10-31 1996-08-28 克鲁索卢瓦尔工业公司 用于制造塑料和橡胶模具的低合金钢
US6699333B1 (en) * 1998-06-29 2004-03-02 Aubert & Duval Case hardened steel with high tempering temperature, method for obtaining same and parts formed with said steel
CN101565801A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 宝山钢铁股份有限公司 一种高碳铬轴承钢及其制造方法
CN101289731A (zh) * 2008-05-09 2008-10-22 莱芜钢铁股份有限公司 CrMnTi系窄淬透性带齿轮钢及其制造方法
US20170240993A1 (en) * 2010-07-14 2017-08-24 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Device and method for the production of a metallic strip
CN103834848A (zh) * 2014-03-18 2014-06-04 中天钢铁集团有限公司 一种含硼预应力钢丝和钢绞线用钢及其冶炼工艺
CN105671434A (zh) * 2016-03-19 2016-06-15 上海大学 一种含镁钙硫的20MnCr易切削齿轮钢及其制备方法
CN106086288A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 东北特钢集团大连特殊钢有限责任公司 36MnVS4涨断连杆用钢制造方法
CN107058883A (zh) * 2017-05-05 2017-08-18 山东昊安金科新材料股份有限公司 一种高速列车制动盘合金钢材料及其制备方法
CN111218611A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 斯凯孚公司 具有金属基体和合金钢涂层的轴承组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN111893403B (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022083218A1 (zh) 一种工程机械齿轮用钢的制备法及其锻件的制备方法
CA3017325C (en) Gray cast iron inoculant
CN103805918B (zh) 一种高磁感取向硅钢及其生产方法
CN111041352B (zh) 一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法
CN116287941B (zh) 一种高强度风电螺栓用钢的生产方法
CN103710489A (zh) 采用6t真空精炼炉精炼高速钢的方法
CN108746508B (zh) 一种多合金缸盖的生产工艺
CN114015936A (zh) 一种高氮齿轮钢及其制备方法
CN114393181A (zh) 一种超高强塑韧高锰钢及其拼装辙叉和制备方法
CN114480987A (zh) 一种含稀土的nm600耐磨钢板及其制备方法
CN114921720A (zh) 一种六兆瓦以上海上大功率风电机组法兰用钢锭及其生产方法
CN108893682A (zh) 模具钢钢坯及其制备方法
CN106011671B (zh) 一种h13连铸方坯的生产方法
CN103243196A (zh) 一种中频炉添加稀土纯净化冶炼的方法
CN111893403B (zh) 一种提高中碳合金钢锭致密性的方法
CN115522124B (zh) 改善中碳含S含Al钢连铸可浇性及硫化物形态的方法
CN108359910B (zh) 一种低碳低硅铝镇静钢复合净化剂合金制作方法
CN112962016B (zh) 一种合金结构钢晶粒度细化方法
CN110055463A (zh) 一种轻量化球磨机耐磨衬板及其制备方法
CN115109986A (zh) 一种大尺寸电渣重熔高锰钢锻坯及其制造方法
CN113462971A (zh) 一种热作模具大圆坯及其制备方法
CN114015837A (zh) 一种无取向电工钢的制造方法
CN112680653A (zh) 一种高强度铁路货车螺栓用钢及其制造方法
CN105525059A (zh) 一种纳米钢水净化剂及其制备方法
CN112548056A (zh) 一种控制低碳含硼钢连铸坯中氢的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant