專利名稱：轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬冶金領域，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法。
技術(shù)背景45CrMnMo鋼是用于生產(chǎn)石油鉆鋌的專用鋼材。鉆鋌是石油鉆井設施中組成鉆柱的關(guān)鍵部 件，是聯(lián)接鉆頭與鉆桿的部件。主要作用是向鉆頭傳遞扭矩、提供鉆進壓力、保證鉆柱下部 的剛度、穩(wěn)定性和防止井偏的石油鉆探工具。45CrMnMo鋼的化學成分(重量％)為碳O. 42 0.48%;硅0.15 0.30%;錳0.75 1.20%;鉬0.15 0.25%;鉻0.75 1.20%;磷《 0.030%;硫《0.030%。低倍組織各項《2.0級，非金屬夾雜物各項級別《2. 5級，非金屬夾 雜物總和級別《16級。45CrMnMo鋼材經(jīng)熱處理后的晶粒度》5. 0級，屈服強度》820MPa，抗拉 強度》980MPa，斷后伸長率》13%，沖擊功》54J。還應具有良好的抗疲勞和耐腐蝕性。國內(nèi)外生產(chǎn)45CrMnMo普遍采用電爐冶煉，以獲得均勻的組織和性能，未見使用轉(zhuǎn)爐冶煉 方法的報道。，另外，在用電爐和轉(zhuǎn)爐冶煉普通含鉻、鉬的合金鋼的時候是把鉻、鉬鐵合金 加入轉(zhuǎn)爐鋼液中，鉻有10%形成鉻的氧化物進入渣中，使爐渣變稠，合金收得率低，沒有辦 法解決，導致鉻鐵合金收得率低于90%，鉬鐵合金收得率僅在95%左右。同時現(xiàn)有技術(shù)還存在 還因為要加入入鉻、鉬鐵合金使冶煉時間將相應延長的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效的轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)45CrMnMo鋼的方法。該轉(zhuǎn)爐 冶煉45CrMnMo鋼的方法的技術(shù)方案包括包括以下步驟a、 在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入脫硫鐵水，并加入石灰料進行冶煉；b、 在轉(zhuǎn)爐出鋼液過程中把按比例配制的鉻鐵合金、鉬鐵合金和硅錳合金逐步加入鋼液 包內(nèi)，同時也將金屬鋁加入鋼液包內(nèi)進行脫氧；c、 出鋼完后向鋼包內(nèi)鋼液中吹氬氣；d、 對鋼液進行真空處理的方法，同時在真空過程中對化學成分進行微量調(diào)整，然后澆 鑄45CrMnMo鋼。其中，上述方法步驟a中所述的脫硫鐵水的含硫量《0.020，石灰料加入量為脫硫鐵水的 質(zhì)量的O. 03% 0. 04% 。其中，上述方法步驟b中所述的出鋼的終點碳控制在0.35 0.45X范圍內(nèi)，出鋼溫度控4制S 1660。C，其中，上述方法步驟c中所述吹氬氣的壓力為0.4 0.6Mpa，將鋼水溫度控制在1600 1650。C。其中，上述方法步驟d中所述的真空處理將真空度控制在400Pa以下，處理時間16 20分 鐘，溫度控制在1580 165(TC，同時還調(diào)整鋼液中的[Als]在0.015 0.035X范圍內(nèi)。 進一步的本發(fā)明方法包括以下步驟a、 在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入含硫量《0.020%的脫硫鐵水，并加入O. 035%的石灰料進行氧氣頂吹冶煉；b、 出鋼的終點碳控制在O. 35 0.45%范圍內(nèi)，出鋼溫度控制》1660 170(TC，出鋼液 過程中把按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 018%的含鉻60%的鉻鐵合金，按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 044%的含鉬 60%的鉬鐵合金，按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 13%的含錳66%、含硅16%的硅錳合金逐步加入鋼液包內(nèi) ，并按每噸鋼水加入3. 5 3. 6 Kg金屬鋁進行脫氧；c、 出鋼完后用0.4 0.6Mpa壓力的向鋼包內(nèi)鋼液中吹氬氣，吹氬氣時間》3分鐘， 一般 3 6分鐘，將鋼包內(nèi)鋼液溫度控制在》1600 165(TC。d、 在真空度400Pa以下對鋼液進行真空處理17 20分鐘，溫度控制在1580 165(TC ，同 時對化學成分進行微量調(diào)整，然后澆鑄45CrMnMo鋼。本發(fā)明方法通過氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉、微合金化、爐后吹氬、電加熱爐鋼液、真空處理等 工藝步驟實現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐中生產(chǎn)45CrMnMo鋼，生產(chǎn)的45CrMnMo鋼的產(chǎn)品強韌性優(yōu)良，低倍組織各 項《2.0級，非金屬夾雜物各項級別《2.5級，非金屬夾雜物總和級別《16級，經(jīng)熱處理后的 晶粒度》5.0級，屈服強度》820MPa，抗拉強度》980MPa，斷后伸長率》13%，沖擊功》 54J.并有良好的抗疲勞和耐腐蝕性。鉻鐵、鉬鐵合金加入鋼液包內(nèi)可以使鉻鐵回收率能達到 》95%。同時，本發(fā)明生產(chǎn)45CrMnMo鋼是把鉻、鉬合金與硅錳合金等出鋼過程中逐步加入鋼 液包內(nèi)，這樣可以縮短冶煉時間約10分鐘，提高經(jīng)濟效益。為45CrMnMo合金鋼的生產(chǎn)提供了 一種更好的新選擇。
具體實施例方式實施例一 使用本發(fā)明方法生產(chǎn)45CrMnMo鋼在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入含硫量《0. 020%的鐵水140噸，加入5噸的石灰料進行常規(guī)氧氣頂吹冶煉后 出鋼。出鋼的終點碳控制在O. 35 0.45%范圍內(nèi)，出鋼溫度控制1660 170(TC，出鋼液過程 中把按140噸鋼水配制的含鉻60。/。的鉻鐵2500kg，含鉬60。/。的鉬鐵620kg和含錳66。/。、含硅16%的 硅錳合金1950kg逐步加入鋼液包內(nèi)。用金屬鋁加入鋼液包內(nèi)進行脫氧，按每140噸鋼水加入50Kg金屬鋁與鉻鐵、鉬鐵等鐵合金一起加入鋼液中。出鋼鋼完后用0.4 0.6Mpa壓力的向鋼 包內(nèi)鋼液中吹氬氣3分鐘。采用電加熱的方法對鋼包內(nèi)鋼液加熱，加熱溫度控制在1600 1650°C。采用對鋼液進行真空處理的方法，真空度控制在400Pa以下，處理時間18分鐘。在 真空過程中對化學成分進行微量調(diào)整。45CrMnMo鋼的化學成分碳為0.43。/。；硅0.29%;錳 10.9%;鉬0.25%;鉻1.14%;磷O. 026%;硫0.014%。鋼液中的[Als]在O. 03%。真空處理 后的鋼水溫度是1580 165(TC 。然后立即采用模鑄或連鑄方法澆鑄45CrMnMo鋼。本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的45CrMnMo鋼產(chǎn)品性能比較如下: 1、化學成分(%)cSiPSCr現(xiàn)有技0. 42 0.15 0. 75 <<0.15 0. 75 術(shù)0. 480. 301. 200. 0300. 0300. 251. 20本實例0. 430. 2910. 90. 0260. 0140. 251. 142、力學性能:Rp0.2 (Mpa)Rm(Mpa)"%)Akv(J)現(xiàn)有技術(shù)〉820〉■〉13%〉54本實例99010%18124注RpO. 2 (Mpa)-屈服強度;Rn(Mpa)-抗拉強度; A(恥)-斷后伸長率Akv(J)-沖擊功。3、非金屬夾雜物(級):ABCD總和晶粒細 系粗系細系粗系鉑系粗系細系粗系度現(xiàn)有<<<<<<<<<>技術(shù)2. 52. 02. 52. 52. 52. 52. 5165. 0本實2. 02. 02. 02. 01. 51. 51. 01. 013. 09. 5例4、低倍組織檢驗評級(級):——-------————————一般疏松中心疏松偏析白點現(xiàn)有技術(shù)< 2.0< 2.0< 2.0無本實例2. 01. 01. 0無從上表l、表2、表3、表4可以看出，采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的45CrMnMo鋼，鉻鐵合金收得率96.03%，鉬鐵合金收得率95.93%;屈服強度(Rp0.2) 〉820Mpa，抗拉強度(Rm)〉 980Mpa，斷后伸長率(A) 〉13%，沖擊功(Akv) 〉54J。同時非金屬夾雜物級別<2. 5級， 非金屬夾雜物總和級別<16級，低倍組織各項指標<2. 0級，超過了現(xiàn)有45CrMnMo鋼的要求
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于包括以下步驟a、在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入脫硫鐵水，并加入石灰料進行冶煉；b、在轉(zhuǎn)爐出鋼液過程中把按比例配制的鉻鐵合金、鉬鐵合金和硅錳合金逐步加入鋼液包內(nèi)，同時也將金屬鋁加入鋼液包內(nèi)進行脫氧；c、出鋼完后向鋼包內(nèi)鋼液中吹氬氣；d、對鋼液進行真空處理的方法，同時在真空過程中對化學成分進行微量調(diào)整，然后澆鑄45CrMnMo鋼。
2.如權(quán)利要求l所述的用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于 步驟a中所述的脫硫鐵水的含硫量《0. 020，石灰料加入量為脫硫鐵水的質(zhì)量的O. 03% 0. 04%
3.如權(quán)利要求l所述的用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于 步驟b中所述的出鋼的終點碳控制在O. 35 0. 45%范圍內(nèi)，出鋼溫度控制》166(TC。
4.如權(quán)利要求l所述的用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于 步驟c中所述吹氬氣的壓力為O. 4 0. 6Mpa，將鋼水溫度控制在1600 165(TC 。
5.如權(quán)利要求l所述的用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于 步驟d中所述的真空處理將真空度控制在400Pa以下，處理時間16 20分鐘，溫度控制在 1580 1650°C，同時還調(diào)整鋼液中的[Als]在O. 015 0. 035%范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求l所述的用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的方法，其特征在于包 括以下步驟a、 在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入含硫量《0.020%的脫硫鐵水，并加入O. 035%的石灰料進行冶煉；b、 出鋼的終點碳控制在O. 35 0.45%范圍內(nèi)，出鋼溫度控制》1660 170(TC，出鋼液 過程中把按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 018%的含鉻60%的鉻鐵合金，按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 044%的含鉬 60%的鉬鐵合金，按脫硫鐵水質(zhì)量的O. 13%的含錳66%、含硅16%的硅錳合金逐步加入鋼液包內(nèi)，并按每噸鋼水加入3. 5 3. 6 Kg金屬鋁進行脫氧；c、 出鋼完后用0.4 0.6Mpa壓力的向鋼包內(nèi)鋼液中吹氬氣，吹氬氣時間》3分鐘，將鋼 包內(nèi)鋼液溫度控制在1600 165(TC;d、 在真空度400Pa以下對鋼液進行真空處理17 20分鐘，溫度控制在1580 165(TC ， 同時對化學成分進行微量調(diào)整，然后澆鑄45CrMnMo鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及用轉(zhuǎn)爐冶煉45CrMnMo鋼的生產(chǎn)方法，屬冶金領域。該方法技術(shù)方案包括以下步驟a.在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入脫硫鐵水，并加入石灰料進行冶煉；b.在轉(zhuǎn)爐出鋼液過程中把按比例配制的鉻鐵合金、鉬鐵合金和硅錳合金逐步加入鋼液包內(nèi)，同時也將金屬鋁加入鋼液包內(nèi)進行脫氧；c.出鋼完后向鋼包內(nèi)鋼液中吹氬氣；d.對鋼液進行真空處理的方法，同時在真空過程中對化學成分進行微量調(diào)整，然后澆鑄45CrMnMo鋼。本發(fā)明提供的是轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)45CrMnMo鋼的方法，且鉻鐵回收率更高，更節(jié)約時間，提高了經(jīng)濟效益，為45CrMnMo合金鋼的生產(chǎn)提供了一種更好的新選擇。
文檔編號C21C5/28GK101550516SQ200910300728
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者代華云, 吳雄先, 尤大勇, 李青春, 鄭會軍 申請人:攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司