CN114737112A - 一种09MnNiDR用钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种09MnNiDR用钢及其生产方法，涉及钢铁生产技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.15%，Si：0.10%～0.30%，Mn：1.0%～1.60%，P≤0.013%，S≤0.005%，Nb：0.010%～0.030%，Ni：0.40%～0.60%，Al：0.020%～0.050%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0008%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过冶炼、轧制、热处理等一系类的工艺改进，解决了钢种晶间裂纹的工艺难题，获得了钢种批量冶炼制造的优势，制造稳定性得到了大幅度的提升，制造成本获得了大幅度的降低。

Description

一种09MnNiDR用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种09MnNiDR用钢及其生产方法。
背景技术
随着我国钢铁冶金技术的不断发展，钢铁企业品牌竞争优势越来越明显。为了提高竞争力，企业不断开发品种用钢，镍系钢合金含量高，产品质量优异，但目前存在成本高，低端市场应用浪费的情况，其中09MnNiDR用钢是镍含量0.5%的容器用钢，如何降低09MnNiDR用钢制造成本，是企业取得良好的市场竞争优势的关键一步。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.15%，Si：0.10%～0.30%，Mn：1.0%～1.60%，P≤0.013%，S≤0.005%，Nb：0.010%～0.030%，Ni：0.40%～0.60%，Al：0.020%～0.050%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0008%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.10%，Si：0.10%～0.20%，Mn：1.0%～1.30%，P≤0.012%，S≤0.003%，Nb：0.020%～0.030%，Ni：0.50%～0.60%，Al：0.030%～0.050%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0010%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.070%～0.12%，Si：0.15%～0.25%，Mn：1.2%～1.40%，P≤0.010%，S≤0.004%，Nb：0.015%～0.025%，Ni：0.45%～0.55%，Al：0.025%～0.045%，N≤0.0050%，H≤0.0002%，Mg：0.0010%～0.0018%，余量为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.15%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.3%～1.60%，P≤0.011%，S≤0.003%，Nb：0.010%～0.020%，Ni：0.40%～0.50%，Al：0.020%～0.040%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0012%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的另一目的在于提供一种09MnNiDR用钢生产方法，包括以下步骤：
S1、脱硫后的铁水入转炉冶炼，脱氧合金化后送至精炼冶炼；
S2、成分满足要求后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间12～20分钟，真空处理后煨入200～220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.6～1.3m/min，过热度25～35℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热速度13～15℃/min加热至600℃，加热速度6～8℃/min加热至600～1000℃，加热速度3～5℃/min加热至1000～1150℃，1150℃后不进行保温直接出钢轧制；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度400～600℃；
S6、淬火温度790～820℃，保温时间20～40分钟，淬火后进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间30～50分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检，性能检测合格后标识、入库、发货。
前所述的一种09MnNiDR用钢生产方法，步骤S3中修磨深度1～2mm，喷涂厚度0.1～0.3mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过对钢种机理的深入研究，研究了影响钢种表面质量的因素，进行了相应的开发应用，通过冶炼、轧制、热处理等一系类的工艺改进，解决了钢种晶间裂纹的工艺难题，获得了钢种批量冶炼制造的优势，制造稳定性得到了大幅度的提升，制造成本获得了大幅度的降低，有效提升了产品的市场竞争力；
（2）本发明中采用镁冶金技术改善了夹杂物形态，提升了产品的洁净度，避免了夹杂物物在表面集聚导致晶间裂纹的发生；
（3）本发明中通过降低氮、氢气体含量及磷硫含量，提高钢的碳含量，减少了硫化锰夹杂及气体含量对钢表面质量的恶化，添加少量的铌，起到了固氮、固碳的作用，从而减少表面晶间裂纹的发生率；
（4）本发明中采用独特的抗氧化涂料进行喷涂，避免了加热过程中铸坯的二次氧化，减少了轧制过程中铸坯表面氧化铁皮的生成量，提升了轧制钢板的表面质量；
（5）本发明中高镍钢的相变温度570℃，结束温度是730℃，本发明通过不同的升温速率进行加热工艺质量，降低了线膨胀及导热系数，避免了加热过程的相变应力导致的晶间裂纹的发生；
（6）本发明中加热出钢温度过高会导致铸坯表面的高温氧化裂纹，这种裂纹随着奥氏体的粗大会越发明显，因此，低温出钢有效避免了铸坯表面高温晶间裂纹；
（7）本发明中采用低温热处理工艺，可有效避免轧制过程中的沿晶氧化裂纹趋势，避免因宽化导致奥氏体化过程中晶间裂纹的发生，有效降低调质钢板的批量裂纹发生率。
附图说明
图1为实施例1的金相组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.08%，Si：0.16%，Mn：1.23%，P：0.009%，S：0.001%，Nb：0.027%，Ni：0.53%，Al：0.039%，N：0.0038%，H：0.00011%，Mg：0.0017%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、脱硫后的铁水入转炉冶炼，脱氧合金化后送至精炼冶炼；
S2、成分满足要求后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间15分钟，真空处理后煨入210米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.7m/min，过热度29℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.3mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.15mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热速度14℃/min加热至600℃，加热速度6.5℃/min加热至600～1000℃，加热速度3.3℃/min加热至1000～1150℃，1150℃后不进行保温直接出钢轧制；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度890℃，终轧850℃，返红温度430℃；
S6、淬火温度799℃，保温时间25分钟，淬火后进行回火处理，回火温度580℃，保温时间45分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检，性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例2
本实施例提供的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.10%，Si：0.21%，Mn：1.37%，P：0.011%，S：0.002%，Nb：0.019%，Ni：0.49%，Al：0.041%，N：0.0028%，H：0.00010%，Mg：0.0017%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、脱硫后的铁水入转炉冶炼，脱氧合金化后送至精炼冶炼；
S2、成分满足要求后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间18分钟，真空处理后煨入200米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度1.2m/min，过热度26℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.7mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.15mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热速度15℃/min加热至600℃，加热速度8℃/min加热至600～1000℃，加热速度4℃/min加热至1000～1150℃，1150℃后不进行保温直接出钢轧制；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度930℃，终轧880℃，返红温度590℃；
S6、淬火温度795℃，保温时间22分钟，淬火后进行回火处理，回火温度630℃，保温时间45分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检，性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例3
本实施例提供的一种09MnNiDR用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.13%，Si：0.26%，Mn：1.55%，P：0.010%，S：0.001%，Nb：0.017%，Ni：0.42%，Al：0.027%，N：0.0041%，H：0.00017%，Mg：0.0013%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、脱硫后的铁水入转炉冶炼，脱氧合金化后送至精炼冶炼；
S2、成分满足要求后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间20分钟，真空处理后煨入220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.65m/min，过热度33℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.1mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.18mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热速度13℃/min加热至600℃，加热速度6℃/min加热至600～1000℃，加热速度4℃/min加热至1000～1150℃，1150℃后不进行保温直接出钢轧制；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度820℃，终轧800℃，返红温度420℃；
S6、淬火温度795℃，保温时间40分钟，淬火后进行回火处理，回火温度570℃，保温时间35分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检，性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例1-3的各项力学性能如下表：
Figure 637798DEST_PATH_IMAGE002
本发明操作简单，生产工艺得以稳定执行，效果显著，同时也适用于镍添加0.35～5.5%的其它镍系品种，具有明显的经济效益和安全效益。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种09MnNiDR用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.15%，Si：0.10%～0.30%，Mn：1.0%～1.60%，P≤0.013%，S≤0.005%，Nb：0.010%～0.030%，Ni：0.40%～0.60%，Al：0.020%～0.050%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0008%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种09MnNiDR用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.10%，Si：0.10%～0.20%，Mn：1.0%～1.30%，P≤0.012%，S≤0.003%，Nb：0.020%～0.030%，Ni：0.50%～0.60%，Al：0.030%～0.050%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0010%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种09MnNiDR用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.070%～0.12%，Si：0.15%～0.25%，Mn：1.2%～1.40%，P≤0.010%，S≤0.004%，Nb：0.015%～0.025%，Ni：0.45%～0.55%，Al：0.025%～0.045%，N≤0.0050%，H≤0.0002%，Mg：0.0010%～0.0018%，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种09MnNiDR用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.15%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.3%～1.60%，P≤0.011%，S≤0.003%，Nb：0.010%～0.020%，Ni：0.40%～0.50%，Al：0.020%～0.040%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，Mg：0.0012%～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.一种09MnNiDR用钢生产方法，其特征在于：应用于权利要求1-4任意一项，包括以下步骤：
S1、脱硫后的铁水入转炉冶炼，脱氧合金化后送至精炼冶炼；
S2、成分满足要求后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间12～20分钟，真空处理后煨入200～220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.6～1.3m/min，过热度25～35℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热速度13～15℃/min加热至600℃，加热速度6～8℃/min加热至600～1000℃，加热速度3～5℃/min加热至1000～1150℃，1150℃后不进行保温直接出钢轧制；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度400～600℃；
S6、淬火温度790～820℃，保温时间20～40分钟，淬火后进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间30～50分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检，性能检测合格后标识、入库、发货。
6.根据权利要求5所述的一种09MnNiDR用钢生产方法，其特征在于：所述步骤S3中修磨深度1～2mm，喷涂厚度0.1～0.3mm。
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