CN113996772B - 一种95Cr18的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种95Cr18连铸小方坯的制备方法,包括:将合金原料熔炼后连铸,得到铸坯;将所述铸坯进行退火,得到95Cr18。本发明通过95Cr18小方坯连铸技术开发应用后可缩短成材加工周期,降低过程加工费用,提高成材率10%以上,企业效益显著,本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术具有广阔的应用前景。本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术填补了国内空白,攀钢集团江油长城特钢有限公司炼钢厂在弧形连铸机上经四次连铸试生产200方95Cr18钢种小方坯1003吨,生产过程稳定,铸坯表面质量良好,经连轧机轧制加工<φ50mm规格棒线材质量均满足用户技术要求,与模铸浇注成型生产的棒线材质量无差别。
Description
技术领域
本发明属于95Cr18技术领域,尤其涉及一种95Cr18的制备方法。
背景技术
95Cr18高碳马氏体不锈钢,碳含量高达0.9%~1.0%,液固两相区宽,凝固过程析出大量一次渗碳体,铸态凝固组织高温塑性差,导热性差,铸坯裂纹敏感性强,连铸生产难度大,需考虑诸多钢种特性制定连铸生产工艺。95Cr18高碳马氏体不锈钢具有优异的硬度、耐磨性及耐蚀不锈性,多用于制造刃具、模具及高耐磨轴承等产品,市场用量大。特钢行业内均为模铸浇注方法进行成型,经开坯成小方坯后轧制成棒线材,加工过程繁琐,成材率低,生产过程成本高。同模铸成型相比,连铸工艺具有金属收得率高、节约能源、提高铸坯质量、改善劳动条件、便于实现机械自动化等优点。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种95Cr18的制备方法,本发明提供的方法采用连铸工艺制备95Cr18,具有较好的性能。
本发明提供了一种95Cr18的制备方法,包括:
将合金原料熔炼后连铸,得到铸坯;
将所述铸坯进行拉矫后退火,得到95Cr18。
优选的,所述95Cr18的成分为:
0.90~1.00wt%的C;
≤0.80wt%的Si;
≤0.80wt%的Mn;
≤0.035wt%的P;
≤0.030wt%的S;
≤0.60wt%的Ni;
17~19wt%的Cr;
≤0.75wt%的Mo;
余量为Fe。
优选的,所述连铸过程中的吊包温度为1515~1525℃;开浇温度为1505~1515℃。
优选的,所述连铸过程中的中包过热度为15~35℃,拉速为0.90~0.75m/min。
优选的,所述连铸过程中的结晶器电磁搅拌参数电流为280~320A;频率为3~7Hz。
优选的,所述连铸过程中的结晶器振动参数频率为80~120次/min;振程为4~8mm;偏斜率为0.15~0.19。
优选的,所述连铸过程中的结晶器用水控制软水量为112~118m3/h;水压为0.4~0.8MPa;进水温度≤40℃;出水温度≤50℃;进出水温差为5~8℃。
优选的,所述连铸过程中的高碳钢结晶器保护渣的熔点为1030~1070℃;碱度为0.88~0.90;粘度为0.3~0.4Pa.s。
优选的,所述拉矫过程中的温度为950~1050℃。
优选的,所述退火的方法包括:
升温后保温然后降温出炉空冷至室温;
所述升温的温度为800~850℃。
本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术填补了国内空白,攀钢集团江油长城特钢有限公司炼钢厂在弧形连铸机上经四次连铸试生产200方95Cr18钢种小方坯1003吨,生产过程稳定,铸坯表面质量良好,经连轧机轧制加工<φ50mm规格棒线材质量均满足用户技术要求,与模铸浇注成型生产的棒线材质量无差别。本发明通过95Cr18小方坯连铸技术开发应用后可缩短成材加工周期,降低过程加工费用,提高成材率10%以上,企业效益显著,本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术具有广阔的应用前景。
具体实施方式
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。
本发明提供了一种95Cr18的制备方法,包括:
将合金原料熔炼后连铸,得到铸坯;
将所述铸坯进行拉矫后退火,得到95Cr18。
本发明对所述合金原料的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的制备95Cr18的金属原料按照95Cr18的成分进行配料即可。
在本发明中,所述熔炼优选采用返回法冶炼,工艺路径优选为:
40tEBT-AOD-LF-VD-CC-退火-修磨。
在本发明中,所述40tEBT冶炼过程优选选用低磷、低残余元素含量的原料,以及本钢返回料、铬不锈钢返回料、低磷含量的高铬等配料,保证40tEBT出钢P含量≤0.030wt%,40tEBT预还原温度≥1620℃,预还原剂碳化硅加入量优选为280~320kg/炉,更优选为290~310kg/炉,最优选为300kg/炉;40tEB过v中的出钢温度优选为1630~1650℃,更优选为1635~1645℃,最优选为1640℃。
在本发明中,所述AOD过程中优选侧吹配气模型选择氧化期,氧枪主管氧气流量优选为35~45m3/min,更优选为38~42m3/min,最优选为40m3/min;氧枪环缝冷却气体优选为氮气,流量优选为6~10m3/min,更优选为7~9m3/min,最优选为8m3/min;还原期优选全吹氩气,主管氩气流量优选为30~40m3/min,更优选为33~37m3/min,最优选为35m3/min;环缝氩气流量优选为6~10m3/min,更优选为7~9m3/min,最优选为8m3/min;供气压力优选为1.5~2MPa,更优选为1.6~1.9MPa,最优选为1.8MPa;氧化期终点碳控制优选在0.85~0.90wt%,更优选为0.86~0.88wt%。
在本发明中,所述AOD过程中一次还原二元碱度优选控制在2.2~2.6,更优选为2.3~2.5,最优选为2.4;一次还原的时间优选为4~8min,更优选为5~7min,最优选为6min;还原剂优选选用硅铁、铝锭和萤石;所述硅铁的用量优选为400~600kg,更优选为450~550kg,最优选为500kg;所述铝锭的用量优选为60~100kg,更优选为70~90kg,最优选为80kg;萤石的用量优选为200~300kg,更优选为230~270kg,最优选为250kg;一次还原Si优选控制在0.15~0.35wt%,更优选为0.2~0.3wt%,最优选为0.25wt%;Si达标后流扒渣至炉中渣量优选≤800kg。
在本发明中,所述AOD过程中二次还原的时间优选为4~8min,更优选为5~7min,最优选为6min;二次还原过程中优选加石灰、精炼渣、铝锭和萤石进行脱硫;所述石灰的加入量优选为600~800kg,更优选为650~750kg,最优选为700kg;所述精炼渣优选为80精炼渣,所述精炼渣的加入量优选为180~220kg,更优选为190~210kg,最优选为200kg;所述铝锭的加入量优选为80~120kg,更优选为90~110kg,最优选为100kg;所述萤石的加入量优选为80~120kg,更优选为90~110kg,最优选为100kg;所述二次还原结束后优选取样出钢至烘烤红热的钢包。
在本发明中,所述LF精炼炉过程中坐包后优选根据AOD出钢铝含量进行喂铝线调铝后进行沉淀脱氧;所述喂铝线的速度优选为2.6~3m/s,更优选为2.7~2.9m/s,最优选为2.8m/s;所述调铝后的铝含量优选为0.02~0.04wt%,更优选为0.03wt%。
在本发明中,所述LF过程中优选LF炉钢包冶炼过程包底连续供应氩气进行钢水搅拌,去除钢种气体及夹杂物、均匀温度与成分;所述氩气的压力优选为0.2~03MPa,更优选为0.23~0.27MPa,最优选为0.25MPa。
在本发明中,所述LF过程中优选分批加入扩散脱氧剂钢渣友,成分调整达标后升温调出钢包除渣。在本发明中,所述钢渣友的加入量优选为140~160kg,更优选为145~155kg,最优选为150kg;所述升温的温度优选为1610~1620℃,更优选为1605~1615℃,最优选为1610℃;所述除渣优选除渣至渣厚60~100mm,更优选为70~90mm,最优选为80mm。
在本发明中,所述VD过程中优选真空炉中抽空至真空度≤67Pa条件下调整包底吹氩流量至≥120L/min条件下保持时间≥15min后,调小包底氩气流量至40~80L/min,优选为50~70L/min,更优选为60L/min。
在本发明中,所述VD过程中优选真空炉破空后喂硅钙线,喂线后进行静吹氩。
在本发明中,所述喂硅钙线的速度优选为2~3m/s,更优选为2.3~2.7m/s,最优选为2.5m/s;所述喂硅钙线优选为180~220m/炉,更优选为190~210m/炉,最优选为200m/炉。在本发明中,所述静吹氩优选≥15min。
在本发明中,所述VD过程中温度1515~1525℃时加大包保温剂后吊包上连铸准备开浇。
在本发明中,所述温度优选为1518~1522℃,更优选为1520℃。
在本发明中,优选将95Cr18钢种按成分范围中线控制,使用JMatPro3.0模拟软件计算,95Cr18钢种熔点为1440℃,凝固点为1285℃,两相区宽度155℃,完全凝固后析出一次碳化物,约820℃凝固组织发生奥氏体向铁素体转变,且碳化物析出量达到约17%。
在本发明中,所述连铸过程中的吊包温度优选为1515~1525℃,更优选为1518~1522℃,最优选为1520℃;开浇温度优选为1505~1515℃,更优选为1508~1512℃,最优选为1510℃。
在本发明中,所述连铸过程中的中包过热度优选为15~35℃,更优选为20~25℃。
在本发明中,所述连铸过程中的拉速优选根据中包过热度进行控制,所述中包过热度<20℃时,拉速优选为0.90~0.85m/min,更优选为0.88~0.86m/min;所述中包过热度为20~25℃时,拉速优选为0.85~0.80m/min,更优选为0.83~0.82m/min;所述中包过热度为26~35℃时,拉速优选为0.80~0.75m/min,更优选为0.78~0.76m/min;所述中包过热度>35℃时,拉速优选为0.75~0.70m/min,更优选为0.73~0.72m/min。
在本发明中,所述连铸过程中的结晶器电磁搅拌参数电流优选为280~320A,更优选为290~310A,最优选为300A;频率优选为3~7Hz,更优选为4~6Hz,最优选为5Hz;优选连续搅拌。
在本发明中,所述连铸过程中的结晶器振动参数频率优选为80~120次/min,更优选为90~110次/min,最优选为100次/min;振程优选为4~8mm,更优选为5~7mm,最优选为6mm;偏斜率优选为0.15~0.19,更优选为0.16~0.18,最优选为0.17。
在本发明中,所述连铸过程中的结晶器用水控制软水量优选为112~118m3/h,更优选为114~116m3/h,最优选为115m3/h;水压优选为0.4~0.8MPa,更优选为0.5~0.7MPa,最优选为0.6MPa;进水温度优选≤40℃,更优选为20~30℃;出水温度优选≤50℃,更优选为26~36℃;进出水温差优选为5~8℃,更优选为6~7℃。
在本发明中,所述连铸过程中二冷区冷却制度控制比水量优选为0.25~0.30kg/L,更优选为0.26~0.28kg/L,最优选为0.27kg/L;水量分配一段优选为40~45%,更优选为41~44%,最优选为42~43%;二段优选为30~40%,更优选为33~37%,最优选为35%;三段优选为20~25%,更优选为21~24%,最优选为22~23%;水压优选为0.6~1.0MPa,更优选为0.7~0.9MPa,最优选为0.8MPa;气压优选为0.2~0.4MPa,更优选为0.25~0.35MPa,最优选为0.3MPa。
在本发明中,所述连铸过程中的高碳钢结晶器保护渣参数熔点优选为1030~1070℃,更优选为1040~1060℃,最优选为1050℃;碱度优选为0.88~0.90,更优选为0.89;粘度优选为0.3~0.4Pa.s,更优选为0.33~0.37Pa.s,最优选为0.35Pa.s。
在本发明中,所述保护渣的成分优选包括:
15~20wt%的C;
30~35wt%的CaO;
35~40wt%的SiO2;
5~10wt%的Al2O3;
5~10wt%的F。
在本发明中,所述C的质量含量优选为16~18%;所述CaO的质量含量优选为32~33%;所述SiO2的质量含量优选为36~38%;所述Al2O3的质量含量优选为6~8%,更优选为7%;所述F的质量含量优选为6~8%,最优选为7%。
在本发明中,所述拉矫过程中优选在扇形段加盖保温罩。
在本发明中,所述拉矫过程中的温度优选为950~1050℃,更优选为980~1020℃,最优选为1000℃。
在本发明中,所述拉矫过程中优选多点矫直确保将弧形铸坯矫直水平,避免矫直变形量过大产生裂纹。在本发明中,所述拉矫过程中优选配置三组拉矫机完成多点矫直,可满足小方坯生产要求;第一拉矫机的矫直压力优选为3~7MPa,更优选为4~6MPa,最优选为5MPa;第二拉矫机的矫直压力优选为4~8MPa,更优选为5~7MPa,最优选为6MPa;第三拉矫机的矫直压力优选为5~9MPa,更优选为6~8MPa,最优选为7MPa。
在本发明中,所述拉矫后优选还包括:
进行缓冷后再进行退火。
在本发明中,所述缓冷优选为加保温罩缓冷。
在本发明中,所述缓冷的时间优选为6~10小时,更优选为7~9小时,最优选为8小时。
在本发明中,所述退火的方法优选包括:
升温后保温然后降温出炉空冷至室温。
在本发明中,所述升温的速度优选为40~60℃/h,更优选为45~55℃/h,最优选为50℃/h;所述升温的温度优选为800~850℃,更优选为810~840℃,最优选为820~830℃。
在本发明中,所述保温的时间优选为15~20小时,更优选为16~18小时。
在本发明中,所述降温的速度优选为20~40℃/h,更优选为25~35℃/h,最优选为30℃/h;所述降温的温度优选为380~420℃,更优选为390~410℃,最优选为400℃。
在本发明中,所述退火后优选还包括:
进行修磨。
在本发明中,所述修磨的压力优选为0.2~0.3MPa,更优选为0.25MPa。
在本发明中,所述95Cr18的成分优选为:
0.90~1.00wt%的C;
≤0.80wt%的Si;
≤0.80wt%的Mn;
≤0.035wt%的P;
≤0.030wt%的S;
≤0.60wt%的Ni;
17~19wt%的Cr;
≤0.75wt%的Mo;
余量为Fe。
在本发明中,所述C的质量含量优选为0.92~0.98%,更优选为0.94~0.96%,最优选为0.95%;所述Si的质量含量优选为0.20~0.60%,更优选为0.30~0.50%,最优选为0.40%;所述Mn的质量含量优选为0.20~0.60%,更优选为0.30~0.50%,最优选为0.35%;所述P的质量含量优选≤0.030%;所述S的质量含量优选≤0.005%;所述Ni的质量含量优选≤0.30%;所述Cr的质量含量优选为17.0~18.0%,更优选为17.5%;所述Mo的质量含量优选≤0.30%。
本发明提供的方法可确保95Cr18小方坯在弧形连铸机上顺利生产。
攀钢集团江油长城特钢有限公司年冶炼95Cr18高碳马氏体不锈钢产量5000吨以上,其中40%以上用于生产φ50mm以下棒线材。本发明通过95Cr18小方坯连铸技术开发,在现有R9米弧形小方坯连铸机上可持续生产出质量稳定的200方95Cr18钢种连铸小方坯。所用连铸机为常规小方坯生产用连铸机,技术推广简便,对生产设备及操作人员无特殊要求,可向常规特钢生产厂家推广应用。
实施例1
冶炼钢种95Cr18,技术标准GB/T1220-2007:
依次进行:40tEBT-AOD-LF-VD-CC-拉矫-退火-修磨;
所述EBT冶炼过程中:40tEBT炉号1200-1208,选用低磷高铬合金13t、铬不锈钢返回废钢10.1t、低磷废钢22.5t、石灰1.6t,40tEBT还原期加入碳化硅球300kg,出钢温度1644℃,出钢量41.5t;40tEBT出钢成分:
C:1.99wt%,Mn:0.29wt%,Si:0.46wt%,P:0.029wt%,S:0.045wt%,Cr:18.85wt%,Ni:0.36wt%,Mo:0.10wt%,余量为Fe。
所述AOD冶炼过程中:AOD炉号120D-1133,兑钢后采用侧吹配气模型吹炼,氧化期氧枪主管氧气流量44m3/min;氧枪环缝冷却气体为氮气,流量为8m3/min;氧化期加入低磷高铬合金200kg、石灰2100kg,氧末取样检测碳含量0.85%后进行还原;还原期全吹氩气搅拌,主管氩气流量为35m3/min;环缝氩气流量为8m3/min;供气压力为1.9MPa;一次还原二元碱度控制在2.4;一次还原的时间为6min;还原剂为硅铁450kg、铝锭70kg,萤石200kg;一次还原Si为0.18%,Si达标后流扒渣至炉中渣量800kg。二次还原4min,加石灰600kg、铝锭80kg、萤石100kg、80精炼渣200kg;二次还原结束后取样出钢至烘烤红热的钢包,出钢温度1580℃。AOD出钢成分:
C:0.91wt%,Mn:0.33wt%,Si:0.24wt%,P:0.026wt%,S:0.001wt%,Cr:17.35wt%,Ni:0.37wt%,Mo:0.11wt%,余量为Fe。
所述LF冶炼过程中:LF炉号120F-1208,冶炼过程分批加入扩散脱氧剂钢渣友150kg,加合金调整成分达标后升温至1616℃调出钢包除渣至渣厚70mm进VD进行抽空。
所述VD冶炼过程中:VD炉号120V-857,抽空至真空度≤67Pa条件下调整包底吹氩流量至150L/min条件下保持时间16min后,调小包底氩气流量至80L/min,破空后喂硅钙线200m/炉,喂线速度优2.8m/s,喂线后取成品样,保持静吹氩时间15min,测温1525℃后加大包保温剂吊包上连铸准备开浇。VD出钢成分:
C:0.96wt%,Mn:0.33wt%,Si:0.31wt%,P:0.025wt%,S:0.001wt%,Cr:17.35wt%,Ni:0.36wt%,Mo:0.10wt%,余量为Fe。
所述CC过程中:连铸浇次号120L-135,中包过热度26~40℃,拉速为0.82~0.72m/min,结晶器电磁搅拌参数电流为300A;频率为5Hz,连续搅拌;结晶器振动参数频率为100次/min,振幅为3mm;偏斜率为0.17;连铸过程中的结晶器软水量为112m3/h,水压为0.6MPa;进水温度25.4℃,出水温度30.6℃,进出水温差为5.2℃;连铸过程中二冷区冷却控制比水量0.27kg/L,水量分配一段为42%,二段为36%,三段为22%,二冷水压为0.8MPa,二冷气压为0.3MPa。连铸过程所用结晶器保护渣熔点为1050℃,碱度为0.89,粘度为0.35Pa.s,所用保护渣成分包括:C:16wt%,CaO:34wt%,SiO2:36wt%,Al2O3:7wt%,F:7wt%。
所述拉矫过程中在扇形段加盖保温罩,铸坯进拉矫机温度为1035℃,拉矫过程中多点连续矫直,将弧形铸坯矫直水平,其中第一拉矫机的矫直压力为5MPa,第二拉矫机的矫直压力6MPa,第三拉矫机的矫直压力为7MPa,拉矫后定尺切割长度6米连铸坯堆放后进行加保温罩缓冷8小时,缓冷后将铸坯装进退火炉进行去应力退火。
所述退火过程中:在退火炉中升温速度为50℃/h,升温至820℃进行保温16小时后降温,炉中降温速度为30℃/h,降温至400℃出炉冷却至室温后进行表面修磨,修磨机磨头压力为0.25MPa,修磨后转连轧车间进行热轧。
对实施例1制备的120V-857炉次95Cr18钢种成品材进行取样,产品理化性能按GB/T1220-2007标准进行检测,检测结果为:低倍评级残余缩孔1.5级,棒材共晶碳化物不均匀度为1.5级,碳化物尺寸为26μm、退火态布氏硬度HB为HB249。
实施例2
冶炼钢种95Cr18,技术标准GB/T1220-2007:
依次进行:40tEBT-AOD-LF-VD-CC-拉矫-退火-修磨;
所述EBT冶炼过程中:40tEBT炉号1200-1624,选用低磷高铬合金13t、铬不锈钢返回废钢10.1t、低磷废钢22.3t、石灰1.4t,40tEBT还原期加入碳化硅球300kg,出钢温度1641℃,出钢量41.0t;40tEBT出钢成分:
C:2.17wt%,Mn:0.36wt%,Si:0.69wt%,P:0.029wt%,S:0.028wt%,Cr:15.10wt%,Ni:0.35wt%,Mo:0.13wt%,余量为Fe。
所述AOD冶炼过程中:AOD炉号120D-1529,兑钢后采用侧吹配气模型吹炼,氧化期氧枪主管氧气流量44m3/min;氧枪环缝冷却气体为氮气,流量为8m3/min;氧化期加入低磷高铬合金1900kg、石灰2500kg,氧末取样检测碳含量0.86%后进行还原;还原期全吹氩气搅拌,主管氩气流量为35m3/min;环缝氩气流量为8m3/min;供气压力为1.8MPa;一次还原二元碱度控制在2.2;一次还原的时间为6min;还原剂为硅铁460kg、铝锭80kg,萤石250kg;一次还原Si为0.30%,Si达标后流扒渣至炉中渣量800kg。二次还原6min,加石灰600kg、铝锭80kg、萤石120kg、80精炼渣200kg;二次还原结束后取样出钢至烘烤红热的钢包,出钢温度1597℃。AOD出钢成分:
C:0.87wt%,Mn:0.36wt%,Si:0.37wt%,P:0.027wt%,S:0.002wt%,Cr:16.90wt%,Ni:0.35wt%,Mo:0.13wt%,余量为Fe。
所述LF冶炼过程中:LF炉号120F-1624,冶炼过程分批加入扩散脱氧剂钢渣友150kg,加合金调整成分达标后升温至1620℃调出钢包除渣至渣厚75mm进VD进行抽空。
所述VD冶炼过程中:VD炉号120V-1145,抽空至真空度≤67Pa条件下调整包底吹氩流量至180L/min条件下保持时间15min后,调小包底氩气流量至70L/min,破空后喂硅钙线200m/炉,喂线速度优2.8m/s,喂线后取成品样,保持静吹氩时间18min,测温1522℃后加大包保温剂吊包上连铸准备开浇。VD出钢成分:
C:0.95wt%,Mn:0.38wt%,Si:0.42wt%,P:0.026wt%,S:0.002wt%,Cr:17.25wt%,Ni:0.35wt%,Mo:0.13wt%,余量为Fe。
所述CC过程中:连铸浇次号120L-178,中包过热度21~35℃,拉速为0.83~0.75m/min,结晶器电磁搅拌参数电流为300A;频率为5Hz,连续搅拌;结晶器振动参数频率为100次/min,振幅为3mm;偏斜率为0.17;连铸过程中的结晶器软水量为113m3/h,水压为0.61MPa;进水温度22.4℃,出水温度27.8℃,进出水温差为5.4℃;连铸过程中二冷区冷却控制比水量0.27kg/L,水量分配一段为42%,二段为36%,三段为22%,二冷水压为0.8MPa,二冷气压为0.3MPa;连铸过程所用结晶器保护渣熔点为1050℃,碱度为0.89,粘度为0.35Pa.s,所用保护渣成分包括:C:16wt%,CaO:34wt%,SiO2:36wt%,Al2O3:7wt%,F:7wt%。
所述拉矫过程中在扇形段加盖保温罩,铸坯进拉矫机温度为1012℃,拉矫过程中多点连续矫直,将弧形铸坯矫直水平,其中第一拉矫机的矫直压力为5MPa,第二拉矫机的矫直压力6MPa,第三拉矫机的矫直压力为7MPa,拉矫后定尺切割长度6米连铸坯堆放后进行加保温罩缓冷8小时,缓冷后将铸坯装进退火炉进行去应力退火。
所述退火过程中:在退火炉中升温速度为50℃/h,升温至820℃进行保温16小时后降温;炉中降温速度为30℃/h,降温至400℃出炉冷却至室温后进行表面修磨,修磨机磨头压力为0.25MPa,修磨后转连轧车间进行热轧。
对实施例2制备的120V-1145炉次95Cr18钢种成品材进行取样,产品理化性能按GB/T1220-2007标准进行检测,检测结果为:低倍评级残余缩孔1.5级,棒材共晶碳化物不均匀度为1.5级,碳化物尺寸为23μm、退火态布氏硬度HB为HB245。
实施例3
冶炼钢种95Cr18,技术标准GB/T1220-2007:
依次进行:40tEBT-AOD-LF-VD-CC-拉矫-退火-修磨;
所述EBT冶炼过程中:40tEBT炉号1200-1863,选用低磷高铬合金13t、铬不锈钢返回废钢9.5t、低磷废钢22.3t、石灰1.5t,40tEBT还原期加入碳化硅球300kg,出钢温度1647℃,出钢量40.5t;40tEBT出钢成分:
C:1.95wt%,Mn:0.34wt%,Si:0.55wt%,P:0.028wt%,S:0.023wt%,Cr:15.35wt%,Ni:0.32wt%,Mo:0.12wt%,余量为Fe。
所述AOD冶炼过程中:AOD炉号120D-1763,兑钢后采用侧吹配气模型吹炼,氧化期氧枪主管氧气流量44m3/min;氧枪环缝冷却气体为氮气,流量为8m3/min;氧化期加入低磷高铬合金1800kg、石灰2700kg,氧末取样检测碳含量0.85%后进行还原;还原期全吹氩气搅拌,主管氩气流量为35m3/min;环缝氩气流量为8m3/min;供气压力为1.8MPa;一次还原二元碱度控制在2.3;一次还原的时间为6min;还原剂为硅铁400kg、铝锭80kg,萤石200kg;一次还原Si为0.27%,Si达标后流扒渣至炉中渣量800kg。二次还原6min,加石灰600kg、铝锭80kg、萤石100kg、80精炼渣200kg;二次还原结束后取样出钢至烘烤红热的钢包,出钢温度1586℃。AOD出钢成分:
C:0.85wt%,Mn:0.19wt%,Si:0.32wt%,P:0.028wt%,S:0.003wt%,Cr:17.00wt%,Ni:0.31wt%,Mo:0.12wt%;余量为Fe。
所述LF冶炼过程中:LF炉号120F-1863,冶炼过程分批加入扩散脱氧剂钢渣友150kg,加合金调整成分达标后升温至1612℃调出钢包除渣至渣厚80mm进VD进行抽空。
所述VD冶炼过程中:VD炉号120V-1286,抽空至真空度≤67Pa条件下调整包底吹氩流量至155L/min条件下保持时间15min后,调小包底氩气流量至65L/min,破空后喂硅钙线200m/炉,喂线速度优2.8m/s,喂线后取成品样,保持静吹氩时间15min,测温1525℃后加大包保温剂吊包上连铸准备开浇。VD出钢成分:
C:0.93wt%,Mn:0.34wt%,Si:0.37wt%,P:0.028wt%,S:0.002wt%,Cr:17.20wt%,Ni:0.31wt%,Mo:0.12wt%,余量为Fe。
所述CC过程中:连铸浇次号120L-211,中包过热度26~35℃,拉速为0.80~0.75m/min,结晶器电磁搅拌参数电流为300A;频率为5Hz,连续搅拌;结晶器振动参数频率为100次/min,振幅为3mm;偏斜率为0.17;连铸过程中的结晶器软水量为112m3/h,水压为0.60MPa;进水温度23.1℃,出水温度28.4℃,进出水温差为5.3℃;连铸过程中二冷区冷却控制比水量0.27kg/L,水量分配一段为42%,二段为36%,三段为22%,二冷水压为0.8MPa,二冷气压为0.3MPa。连铸过程所用结晶器保护渣熔点为1050℃,碱度为0.89,粘度为0.35Pa.s,所用保护渣成分包括:C:16wt%,CaO:34wt%,SiO2:36wt%,Al2O3:7wt%,F:7wt%。
所述拉矫过程中在扇形段加盖保温罩,铸坯进拉矫机温度为1012℃,拉矫过程中多点连续矫直,将弧形铸坯矫直水平,其中第一拉矫机的矫直压力为5MPa,第二拉矫机的矫直压力6MPa,第三拉矫机的矫直压力为7MPa,拉矫后定尺切割长度6米连铸坯堆放后进行加保温罩缓冷8小时,缓冷后将铸坯装进退火炉进行去应力退火。
所述退火过程中:在退火炉中升温速度为50℃/h,升温至820℃进行保温16小时后降温,炉中降温速度为30℃/h,降温至400℃出炉冷却至室温后进行表面修磨,修磨机磨头压力为0.25MPa,修磨后转连轧车间进行热轧。
对实施例3制备的120V-1286炉次95Cr18钢种成品材进行取样,产品理化性能按GB/T1220-2007标准进行检测,检测结果为:低倍评级残余缩孔1.5级,棒材共晶碳化物不均匀度为1.5级,碳化物尺寸为25μm、退火态布氏硬度HB为HB247。
本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术填补了国内空白,攀钢集团江油长城特钢有限公司炼钢厂在弧形连铸机上经四次连铸试生产200方95Cr18钢种小方坯1003吨,生产过程稳定,铸坯表面质量良好,经连轧机轧制加工<φ50mm规格棒线材质量均满足用户技术要求,与模铸浇注成型生产的棒线材质量无差别。本发明通过95Cr18小方坯连铸技术开发应用后可缩短成材加工周期,降低过程加工费用,提高成材率10%以上,企业效益显著,本发明提供的95Cr18小方坯连铸技术具有广阔的应用前景。
虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明,但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解,在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下,可进行各种改变,以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法,但应理解,可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特别指示,否则操作的次序和分组并非本申请的限制。
Claims (6)
1.一种95Cr18的制备方法,包括:
将合金原料熔炼后连铸,得到铸坯;
将所述铸坯进行退火,得到95Cr18;
所述连铸过程中的结晶器振动参数频率为80~120次/min;振程为4~8mm;偏斜率为0.15~0.19;
所述退火的方法包括:
升温后保温然后降温出炉空冷至室温;
所述升温的温度为800~850℃;
所述连铸过程中的中包过热度为15~35℃,拉速为0.90~0.75m/min;
所述连铸过程中的结晶器电磁搅拌参数电流为280~320A;频率为3~7Hz;
所述连铸过程中的结晶器用水控制软水量为112~118m3/h。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述95Cr18的成分为:
0.90~1.00wt%的C;
≤0.80wt%的Si;
≤0.80wt%的Mn;
≤0.035wt%的P;
≤0.030wt%的S;
≤0.60wt%的Ni;
17~19wt%的Cr;
≤0.75wt%的Mo;
余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连铸过程中的吊包温度为1515~1525℃;开浇温度为1505~1515℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连铸过程中的结晶器用水水压为0.4~0.8MPa;进水温度≤40℃;出水温度≤50℃;进出水温差为5~8℃。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连铸过程中的高碳钢结晶器保护渣的熔点为1030~1070℃;碱度为0.88~0.90;粘度为0.3~0.4Pa.s。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,拉矫过程中的温度为950~1050℃。
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