CN113957320A - 一种耐腐蚀钢材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀钢材的加工方法，涉及钢材加工技术领域。一种耐腐蚀钢材的加工方法，包括将生铁投入到转炉中进行冶炼，向钢水内添加氧化剂，使得钢水的碳含量在0.65wt％‑0.8wt％；向处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量均低于0.02wt％；向处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理，将钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；将钢水浇铸成钢坯并定尺切割。本发明通过钢坯加热加热处理的方式，钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，间接的提高钢的塑性，降低了钢材的变形能力，改善金属材料内部组织和性能。

Description

一种耐腐蚀钢材的加工方法
技术领域
本发明涉及钢材加工技术领域，具体为一种耐腐蚀钢材的加工方法。
背景技术
钢材不仅使用在工业生产中，在日常生活中，使用钢材铸造的材料也是随处可见的，因此钢材的适用与我们是息息相关的，但钢材在使用过程中常遇到钢材被腐蚀的情况，一方面腐蚀的钢材表面颜色呈现不同，从而影响美观；另一方面导致了钢材的强度降低，从而是钢材的耐久度下降。所以，如何避免钢材的腐蚀，成为了急需解决的问题。
钢材在生产的过程中需要添加脱氧剂，通常选用铝作为脱氧剂来对生产钢材时，虽然增大了钢材的耐腐蚀性，但是使用这种方式合成出来的钢材是存在一定的轻度，且极易产生形变，为此提出一种新型装置以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀钢材的加工方法，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：一种耐腐蚀钢材的加工方法，该加工方法步骤如下：
a.钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
b.钢水脱碳：向a步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在 0.65wt％-0.8wt％；
c.钢水脱硫、脱磷：向b步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量均低于0.02wt％；
d.钢水脱氧合金化：向c步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
e.钢水吹氩抽真空：将d中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
f.钢水浇铸：把e步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
g.钢坯加热：将f步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
h.轧制：将g步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
更进一步地，所述步骤b中的氧化剂氧气、铁矿石或氧化铁皮中的一种。
更进一步地，所述步骤d中的脱氧剂为铝，并且反应后的铝在钢水的含量在0.3wt％-0.4wt％。
更进一步地，所述步骤a中需要不间断的对转炉内添加生铁原材料，并且需要将转炉的温度时刻保持在880～1700℃。
更进一步地，所述步骤e中LF炉在实际工作时需要控制其搅拌强度在 0.5～1.0L/min·t，并保持时间8min-10min。
更进一步地，所述c步骤中调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石12.80到14.0kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该耐腐蚀钢材的加工方法，通过钢坯加热加热处理的方式，钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，间接的提高钢的塑性，降低了钢材的变形能力，改善金属材料内部组织和性能。
(2)、该耐腐蚀钢材的加工方法，通过在钢水脱氧合金化过程中添加以铝为脱氧剂的设置，并控制铝在钢水的含量在0.3wt％-0.4wt％，得到了一种具有一定程度的耐腐蚀钢材，进而能够满足当下机械领域中对金属零件越来越高的要求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例一：该加工方法步骤如下：
a.钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
首先，对待处理生铁外表用酸性溶液进行清洗，然后将处理后的生铁置于转轮中。
当转炉升温至1550℃时，生铁中的金属原子逐渐发生相变。
升温完毕后，使得转炉的稳定维持在880-940℃，生铁在880-940℃内的转炉中保温1-7h后，其中生铁逐渐转换成钢材。
此外需要说明的是，保温时间可以根据具体待处理钢材的有效尺寸选择进行调整。
当保温时间结束后，将得到的钢材在冷却35-135s，直到钢材的温度到达 500-600℃。
需要说明的是，该冷却速度有助于使待处理钢材快速冷却至相变温度以下，从而利于晶粒细化和碳化物分布均匀化。
b.钢水脱碳：向a步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在 0.65wt％-0.75wt％；
需要说明的是，在本实施例中的氧化剂为氧气。
c.钢水脱硫、脱磷：向b步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量为0.01wt％；
需要说明的是，在本实施例中的调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石12.80kg；
d.钢水脱氧合金化：向c步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
需要说明的是，在本实施例中的脱氧剂是铝，且反应后的铝在钢水的含量为0.3wt％。
e.钢水吹氩抽真空：将d中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
需要说明的是，在本实施例中LF炉搅拌强度为0.5L/(min·t)，并且需要保持搅拌处理8min。
f.钢水浇铸：把e步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
g.钢坯加热：将f步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
h.轧制：将g步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
实施例二：a.钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
首先，对待处理生铁外表用酸性溶液进行清洗，然后将处理后的生铁置于转轮中。
当转炉升温至1600℃时，生铁中的金属原子逐渐发生相变。
升温完毕后，使得转炉的稳定维持在900-940℃，生铁在900-940℃内的转炉中保温1-5h后，其中生铁逐渐转换成钢材。
此外需要说明的是，保温时间可以根据具体待处理钢材的有效尺寸选择进行调整。
当保温时间结束后，将得到的钢材在冷却40-120s，直到钢材的温度到达 550-600℃。
需要说明的是，该冷却速度有助于使待处理钢材快速冷却至相变温度以下，从而利于晶粒细化和碳化物分布均匀化。
b.钢水脱碳：向a步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在0.7wt％-0.75wt％；
需要说明的是，在本实施例中的氧化剂为铁矿石。
c.钢水脱硫、脱磷：向b步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量为0.015wt％；
需要说明的是，在本实施例中的调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石13kg。
d.钢水脱氧合金化：向c步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
需要说明的是，在本实施例中的脱氧剂是铝，且反应后的铝在钢水的含量为0.35wt％；
e.钢水吹氩抽真空：将d中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
需要说明的是，在本实施例中LF炉搅拌强度为0.7L/(min·t)，并且需要保持搅拌处理9min。
f.钢水浇铸：把e步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
g.钢坯加热：将f步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
h.轧制：将g步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
实施例三：a.钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
首先，对待处理生铁外表用酸性溶液进行清洗，然后将处理后的生铁置于转轮中。
当转炉升温至1700℃时，生铁中的金属原子逐渐发生相变。
升温完毕后，使得转炉的稳定维持在940-1000℃，生铁在940-1000℃内的转炉中保温1-4h后，其中生铁逐渐转换成钢材。
此外需要说明的是，保温时间可以根据具体待处理钢材的有效尺寸选择进行调整。
当保温时间结束后，将得到的钢材在冷却50-130s，直到钢材的温度到达 600-650℃。
需要说明的是，该冷却速度有助于使待处理钢材快速冷却至相变温度以下，从而利于晶粒细化和碳化物分布均匀化。
b.钢水脱碳：向a步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在 0.75wt％-0.8wt％；
需要说明的是，在本实施例中的氧化剂为氧化铁皮。
c.钢水脱硫、脱磷：向b步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量为0.02wt％；
需要说明的是，在本实施例中的调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石14kg。
d.钢水脱氧合金化：向c步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
需要说明的是，在本实施例中的脱氧剂是铝，且反应后的铝在钢水的含量为0.4wt％。
e.钢水吹氩抽真空：将d中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
需要说明的是，在本实施例中LF炉搅拌强度为1L/(min·t)，并且需要保持搅拌处理10min。
f.钢水浇铸：把e步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
g.钢坯加热：将f步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
h.轧制：将g步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
对比例一：a.钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
首先，对待处理生铁外表用酸性溶液进行清洗，然后将处理后的生铁置于转轮中。
当转炉升温至1400℃时，生铁中的金属原子逐渐发生相变。
升温完毕后，使得转炉的稳定维持在800-900℃，生铁在880-900℃内的转炉中保温1-5h后，其中生铁逐渐转换成钢材。
此外需要说明的是，保温时间可以根据具体待处理钢材的有效尺寸选择进行调整。
当保温时间结束后，将得到的钢材在冷却30-120s，直到钢材的温度到达 400-500℃。
需要说明的是，该冷却速度有助于使待处理钢材快速冷却至相变温度以下，从而利于晶粒细化和碳化物分布均匀化。
b.钢水脱碳：向a步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在0.60wt％-0.70wt％；
需要说明的是，在本实施例中的氧化剂为氧气。
c.钢水脱硫、脱磷：向b步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量为0.01wt％；
需要说明的是，在本实施例中的调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石11kg
d.钢水脱氧合金化：向c步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
需要说明的是，在本实施例中的脱氧剂是铝，且反应后的铝在钢水的含量为0.15wt％。
e.钢水吹氩抽真空：将d中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
需要说明的是，在本实施例中LF炉搅拌强度为0.45L/(min·t)，并且需要保持搅拌处理5min。
f.钢水浇铸：把e步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
g.钢坯加热：将f步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
h.轧制：将g步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
对实施例1至实施例3及对比例1进行抗弯曲和抗腐蚀实验，实验结果以优良差三个等级进行判定得到表1:
表1
项目 抗弯折能力 耐腐蚀能力
实施例1 良 良
实施例2 优 优
实施例3 优 优
对比例1 差 差
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：该加工方法步骤如下：
(a)钢水冶炼：将生铁投入到转炉中进行冶炼；
(b)钢水脱碳：向(a)步骤中的钢水添加氧化剂，使得钢水的碳含量在0.65wt％-0.8wt％；
(c)钢水脱硫、脱磷：向(b)步骤中处理后的钢水内添加生石灰和调渣剂，使得钢水中的硫杂质、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去，并控制钢水中硫和磷的含量均低于0.02wt％；
(d)钢水脱氧合金化：向(c)步骤中处理后的钢水内添加脱氧剂，对钢水进行脱氧合金化处理；
(e)钢水吹氩抽真空：将(d)中的钢水转移至LF炉中，底部吹氩，顶部抽真空并加热搅拌；
(f)钢水浇铸：把(e)步骤中钢水浇铸成钢坯并定尺切割；
(g)钢坯加热：将(f)步骤中的钢坯放入加热炉中进行抽真空加热，提高钢的塑性，降低变形能力及改善金属材料内部组织和性能；
(h)轧制：将(g)步骤中的钢坯送入万能轧机进行轧制处理。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：所述步骤(b)中的氧化剂氧气、铁矿石或氧化铁皮中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：所述步骤(d)中的脱氧剂为铝，并且反应后的铝在钢水的含量在0.3wt％-0.4wt％。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：所述步骤(a)中需要不间断的对转炉内添加生铁原材料，并且需要将转炉的温度在880～1700℃。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：所述步骤(e)中LF炉在实际工作时需要控制其搅拌强度在0.5～1.0L/(min·t)，并保持时间8min-10min。
6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的加工方法，其特征在于：所述(c)步骤中调渣剂为轻烧白云石，且每t金属料都需要加入轻烧白云石12.80到14.0kg。
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