CN113215503A - 一种高强度高韧性316lf不锈钢的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，属于金属加工技术领域，该316LF不锈钢的制备工艺包括以下制备工序：电弧炉加中频炉‑AOD炉‑连铸‑轧制棒材‑检验‑包装‑入库，本发明能够避免料斗堵塞，提高了加工效率，无需人工协同操作，省时省力，降低了成本的投入，且316LF不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高，同时具有较高的成材率，且具有良好的表面质量，同时能够抑制铸坯中皮下气泡的形成，改善表面短裂纹产生。

Description

一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺。
背景技术
不锈钢是不锈耐酸钢的简称，其耐弱腐蚀介质，如：空气、蒸汽和水，同时具有不锈性的钢种也称为不锈钢，而将耐化学腐蚀介质腐蚀的钢种称为耐酸钢，且在生产316LF不锈钢时需要使用电弧炉。
在316LF不锈钢加工过程中，使用的电弧炉在进料过程中仍然会出现物料堵塞料斗的情况，从而影响加工效率，需人工协同操作，费时费力，提高了成本的投入，带来了装置缺陷的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，该316LF不锈钢的制备工艺包括以下制备工序：电弧炉加中频炉-AOD炉-连铸-轧制棒材-检验-包装-入库；
其中，所述检验包括如下工序：表面及尺寸检验-超声波检验；
所述电弧炉加中频炉工序，将金属铁放置于电弧炉内，其炉内温度为1600-1800℃，融化后得到高炉铁水，将合金放入中频炉内，其炉内温度为1600-1750℃，得到合金溶液；
所述AOD炉工序，将高炉铁水和合金溶液，经钢包注入AOD炉内，冶炼时吹入O2、Ar或N2混合气体，得到钢水，并对钢水脱碳，同时调整合金成分，并分批加入硫化锰10-15份，升温精炼，再取样分析，当各个合金成分达到国标要求，得到不锈钢水；
所述连铸工序，通过连铸机对不锈钢水连铸，其浇注方式采用结晶器和末端电磁搅拌组合的方式，目标温度为1450-1470℃，目标拉速为1.0-1.2m/min，冷却控制方式为二冷区采用三段式分区配水的方式，比水量随着拉速自动匹配，出坯时定尺切割，空冷堆放，得到棒材；
所述轧制棒材工序，通过热轧设备对棒材进行轧制，轧制完成后自然冷却，得到热轧棒材。
进一步地，该316LF不锈钢的化学成分及质量百分比为：C：0.012-0.028％，Mn：1.70-2.00％，Si：0.50-1.00％，P：0.020-0.045％，S：0.022-0.030％，Cr：16.0-18.0％，Ni：10.0-11.0％，Mo：2.0-3.0％，余量为Fe。
进一步地，所述热轧设备的初轧方坯加热温度按以下要求控制：预热段为：800-900℃，加热段为：900-1000℃，均热段：1100-1150℃；其开轧温度为：1120-1140℃；终轧吐丝温度为：900-1000℃，精轧速度控制在28-35m/s。
进一步地，该316LF不锈钢的冶炼过程中，Cr含量往16.0％控制，C含量往0.028％控制。
进一步地，所述电弧炉的顶面固接有固定板，所述固定板的顶端侧壁上固接有导柱，所述导柱的另一端与电弧炉的顶面固接，且导柱的侧壁上滑动套接有导套，所述导套的顶面上安装有电动推杆一，所述电动推杆一的另一端与固定板的内顶面固接，且导套的侧壁上固接有衔接块，所述衔接块的底面上安装有弹簧，所述弹簧的另一端与电弧炉的顶面固接。
进一步地，所述衔接块的底端侧壁上固接有放置框，所述放置框的侧壁上固定套接有转轴，所述转轴的另一端转动套接有料斗，所述料斗的侧壁上安装有电动推杆二，所述电动推杆二的另一端与衔接块的侧壁固接。
进一步地，所述固定板呈弧形设置，且固定板和导套分别设置有两个，两个固定板和导套关于料斗对称设置，所述衔接块的横截面呈L型设置。
进一步地，所述料斗与放置框滑动套接，所述转轴与电动推杆二分别位于料斗的相邻两侧，所述电动推杆二通过衔接块、放置框和转轴带动料斗移动。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过料斗的回落，达到料斗震荡的目的，从而初步松散物料，便于物料通过料斗进入电弧炉，再启动衔接块内的电动推杆二，使得电动推杆二推动料斗围绕转轴转动，从而使得料斗摆动，达到进一步松散物料的目的，充分的避免了物料堵塞料斗，提高了加工效率，无需人工协同操作，省时省力，降低了成本的投入。
2、高强度高韧性316LF不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高，同时具有较高的成材率，此外硫含量范围的控制以及冶炼过程中气体的控制，能够保证其具有良好的表面质量，因此通过添加同硫化锰，可有效降低熔点共晶化合物的产生，此外控制其中的硫含量，可以在确保产品的切削性能的提前下有效改善线材表面质量，通过冶炼过程中其他成分含量的控制，能够抑制铸坯中皮下气泡的形成，改善表面短裂纹产生。
综上所述，该装置能够解决现有的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺的料斗结构示意图；
图2为本发明提出的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺的图1中A的放大图；
图3为本发明提出的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺的图1中B的放大图。
图中：1、电弧炉；2、固定板；3、导柱；4、导套；5、电动推杆一；6、衔接块；7、弹簧；8、放置框；9、转轴；10、料斗；11、电动推杆二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，该316LF不锈钢的制备工艺包括以下制备工序：电弧炉加中频炉-AOD炉-连铸-轧制棒材-检验-包装-入库；
其中，检验包括如下工序：表面及尺寸检验-超声波检验；
电弧炉加中频炉工序，将金属铁放置于电弧炉1内，其炉内温度为1600-1800℃，融化后得到高炉铁水，将合金放入中频炉内，其炉内温度为1600-1750℃，得到合金溶液；
AOD炉工序，将高炉铁水和合金溶液，经钢包注入AOD炉内，冶炼时吹入O2、Ar或N2混合气体，得到钢水，并对钢水脱碳，同时调整合金成分，并分批加入硫化锰10-15份，升温精炼，再取样分析，当各个合金成分达到国标要求，得到不锈钢水；
连铸工序，通过连铸机对不锈钢水连铸，其浇注方式采用结晶器和末端电磁搅拌组合的方式，目标温度为1450-1470℃，目标拉速为1.0-1.2m/min，冷却控制方式为二冷区采用三段式分区配水的方式，比水量随着拉速自动匹配，出坯时定尺切割，空冷堆放，得到棒材；
轧制棒材工序，通过热轧设备对棒材进行轧制，轧制完成后自然冷却，得到热轧棒材。
该316LF不锈钢的化学成分及质量百分比为：C：0.012-0.028％，Mn：1.70-2.00％，Si：0.50-1.00％，P：0.020-0.045％，S：0.022-0.030％，Cr：16.0-18.0％，Ni：10.0-11.0％，Mo：2.0-3.0％，余量为Fe。
热轧设备的初轧方坯加热温度按以下要求控制：预热段为：800-900℃，加热段为：900-1000℃，均热段：1100-1150℃；其开轧温度为：1120-1140℃；终轧吐丝温度为：900-1000℃，精轧速度控制在28-35m/s。
该316LF不锈钢的冶炼过程中，Cr含量往16.0％控制，C含量往0.028％控制。
实施例2
请参阅图1和图2，本实施例中电弧炉1的顶面固接有固定板2，固定板2的顶端侧壁上固接有导柱3，导柱3的另一端与电弧炉1的顶面固接，且导柱3的侧壁上滑动套接有导套4，导套4的顶面上安装有电动推杆一5，电动推杆一5的另一端与固定板2的内顶面固接，且导套4的侧壁上固接有衔接块6，衔接块6的底面上安装有弹簧7，弹簧7的另一端与电弧炉1的顶面固接，固定板2呈弧形设置，且固定板2和导套4分别设置有两个，两个固定板2和导套4关于料斗10对称设置，衔接块6的横截面呈L型设置；
具体的，启动固定板2上的电动推杆一5，使得电动推杆一5带动导套4沿导柱3移动，从而使得导套4带动衔接块6和放置框8上升，进而使得料斗10上升，同时弹簧7拉伸，便于后期对衔接块6和放置框8缓冲，使得装置不易损坏，延长了使用寿命，当达到指定高度后，解除电动推杆一5对导套4的束缚，从而使得料斗10回落，达到料斗10震荡的目的，从而初步松散物料，便于物料通过料斗10进入电弧炉1。
请参阅图2和图3，本实施例中通过衔接块6的底端侧壁上固接有放置框8，放置框8的侧壁上固定套接有转轴9，转轴9的另一端转动套接有料斗10，料斗10的侧壁上安装有电动推杆二11，电动推杆二11的另一端与衔接块6的侧壁固接，料斗10与放置框8滑动套接，转轴9与电动推杆二11分别位于料斗10的相邻两侧，电动推杆二11通过衔接块6、放置框8和转轴9带动料斗10移动；
具体的，启动衔接块6内的电动推杆二11，使得电动推杆二11推动料斗10围绕转轴9转动，从而使得料斗10摆动，达到进一步松散物料的目的，充分的避免了物料堵塞料斗10，提高了加工效率，无需人工协同操作，省时省力，降低了成本的投入。
电弧炉的工作原理及使用流程：工作时，将物料放置于料斗10内，当物料无法通过料斗10进入电弧炉1时，启动固定板2上的电动推杆一5，使得电动推杆一5带动导套4沿导柱3移动，从而使得导套4带动衔接块6和放置框8上升，进而使得料斗10上升，同时弹簧7拉伸，便于后期对衔接块6和放置框8缓冲，使得装置不易损坏，延长了使用寿命，当达到指定高度后，解除电动推杆一5对导套4的束缚，从而使得料斗10回落，达到料斗10震荡的目的，从而初步松散物料，便于物料通过料斗10进入电弧炉1，再启动衔接块6内的电动推杆二11，使得电动推杆二11推动料斗10围绕转轴9转动，从而使得料斗10摆动，达到进一步松散物料的目的，充分的避免了物料堵塞料斗10，提高了加工效率，无需人工协同操作，省时省力，降低了成本的投入，完成操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，该316LF不锈钢的制备工艺包括以下制备工序：电弧炉加中频炉-AOD炉-连铸-轧制棒材-检验-包装-入库；
其中，所述检验包括如下工序：表面及尺寸检验-超声波检验；
所述电弧炉加中频炉工序，将金属铁放置于电弧炉（1）内，其炉内温度为1600-1800℃，融化后得到高炉铁水，将合金放入中频炉内，其炉内温度为1600-1750℃，得到合金溶液；
所述AOD炉工序，将高炉铁水和合金溶液，经钢包注入AOD炉内，冶炼时吹入O2、Ar或N2混合气体，得到钢水，并对钢水脱碳，同时调整合金成分，并分批加入硫化锰10-15份，升温精炼，再取样分析，当各个合金成分达到国标要求，得到不锈钢水；
所述连铸工序，通过连铸机对不锈钢水连铸，其浇注方式采用结晶器和末端电磁搅拌组合的方式，目标温度为1450-1470℃，目标拉速为1.0-1.2m/min，冷却控制方式为二冷区采用三段式分区配水的方式，比水量随着拉速自动匹配，出坯时定尺切割，空冷堆放，得到棒材；
所述轧制棒材工序，通过热轧设备对棒材进行轧制，轧制完成后自然冷却，得到热轧棒材。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，该316LF不锈钢的化学成分及质量百分比为：C：0.012-0.028％，Mn：1.70-2.00％，Si：0.50-1.00％，P：0.020-0.045％，S：0.022-0.030％，Cr：16.0-18.0％，Ni：10.0-11.0％，Mo：2.0-3.0％，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述热轧设备的初轧方坯加热温度按以下要求控制：预热段为：800-900℃，加热段为：900-1000℃，均热段：1100-1150℃；其开轧温度为：1120-1140℃；终轧吐丝温度为：900-1000℃，精轧速度控制在28-35m/s。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，该316LF不锈钢的冶炼过程中，Cr含量控制在16.0％，C含量控制在0.028％。
5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述电弧炉（1）的顶面固接有固定板（2），所述固定板（2）的顶端侧壁上固接有导柱（3），所述导柱（3）的另一端与电弧炉（1）的顶面固接，且导柱（3）的侧壁上滑动套接有导套（4），所述导套（4）的顶面上安装有电动推杆一（5），所述电动推杆一（5）的另一端与固定板（2）的内顶面固接，且导套（4）的侧壁上固接有衔接块（6），所述衔接块（6）的底面上安装有弹簧（7），所述弹簧（7）的另一端与电弧炉（1）的顶面固接。
6.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述衔接块（6）的底端侧壁上固接有放置框（8），所述放置框（8）的侧壁上固定套接有转轴（9），所述转轴（9）的另一端转动套接有料斗（10），所述料斗（10）的侧壁上安装有电动推杆二（11），所述电动推杆二（11）的另一端与衔接块（6）的侧壁固接。
7.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述固定板（2）呈弧形设置，且固定板（2）和导套（4）分别设置有两个，两个固定板（2）和导套（4）关于料斗（10）对称设置，所述衔接块（6）的横截面呈L型设置。
8.根据权利要求6所述的一种高强度高韧性316LF不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述料斗（10）与放置框（8）滑动套接，所述转轴（9）与电动推杆二（11）分别位于料斗（10）的相邻两侧，所述电动推杆二（11）通过衔接块（6）、放置框（8）和转轴（9）带动料斗（10）移动。
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