專利名稱：一種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及其生
產(chǎn)方法。
ニ背景技術(shù)：
高壓氣瓶屬高壓容器，公稱工作壓カ一般為10 30MPa，是ー種可重復(fù)充裝的移動(dòng)式鋼瓶，用于盛裝永久性氣體或高壓液化氣體，廣泛用于エ礦企業(yè)和建筑、交通、運(yùn)輸、海洋、航空、醫(yī)療、軍事等國民經(jīng)濟(jì)各部門。由于氣瓶所充裝的介質(zhì)種類很多，且具有易燃、易爆、劇毒或腐蝕特性，加之氣瓶重復(fù)充裝和流動(dòng)性大，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災(zāi)或中毒，引起災(zāi)難性事故發(fā)生。高壓氣瓶有焊接和無縫兩種結(jié)構(gòu)，焊接高壓氣瓶已逐漸被淘汰。制造無縫氣瓶有兩種方法，一是鍛制瓶，用方鋼坯通過熱沖壓拉伸并收ロ成型，簡(jiǎn)稱E法；ニ是管制瓶，用無縫鋼管做坯料通過熱旋壓收ロ收底成型，簡(jiǎn)稱M法。用方鋼坯制造高壓氣瓶，具有表面質(zhì)量好，尺寸范圍廣，成本低，生產(chǎn)率高，エ藝設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，已成為生產(chǎn)高壓氣瓶的主要方法之一。發(fā)展廉價(jià)氣瓶的結(jié)果是采用37Mn鋼種連鑄坯軋制高壓氣瓶坯。在今天鋼材市場(chǎng)殘酷競(jìng)爭(zhēng)情況下，開發(fā)采用連鑄大方坯試制37Mn高壓氣瓶坯的エ藝技術(shù)顯得更加緊迫。稀土在37Mn高壓氣瓶坯中的作用可概括為:浄化作用、變性作用、微合金化作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)高壓氣瓶坯的生產(chǎn)エ藝由模鑄エ藝改為連鑄エ藝，在壓縮比由模鑄エ藝的14 16降至連鑄エ藝的低于3的情況下，通過在鋼包鋼水中加入微量稀土，來改善37Mn高壓氣瓶坯的金相組織和力學(xué)性能。本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下所述:按鋼水重量的0.0025% 0.01%加入混合稀土，通過稀土在37Mn高壓氣瓶坯中的凈化作用、變性作用、微合金化作用，來提高和改善37Mn高壓氣瓶坯的金相組織和機(jī)械力學(xué)性能。采用的生產(chǎn)エ藝簡(jiǎn)述為:“高爐鐵水-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-VD真空脫氣-韓處理-加入稀土 -大方還連鑄-軋制200mmX 200mm規(guī)格成品還-取樣-試樣熱處
理-檢驗(yàn)”。加入微量稀土的品種、形式，可以是喂包覆鐵皮的稀土絲、喂稀土復(fù)合包芯線、稀土鋁錳鈦鐵合金、硅鋁鋇鈣稀土鐵合金、稀土鋁鈣鐵合金、稀土鎂鈣鐵合金、Fe-(混合)RE中間合金、Fe-La中間合金、Fe-Ce中間合金、(混合)RE金屬棒等。在鋼包鋼水中加入微量稀土的時(shí)機(jī)，是在鈣處理之后加入，并保證軟吹氬2 7分鐘。 軋制200mmX 200mm規(guī)格成品還，采用加熱溫度1180±20 V ’開軋溫度1160±20°C，終軋溫度 920±20°C。
試樣熱處理工藝的奧氏體化溫度860±20°C，將固溶在鋼中的稀土通過擴(kuò)散機(jī)制富集于晶界，減少了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚，強(qiáng)化了晶界，從而改善晶界并抑制局部弱化，使含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及37Mn高壓氣瓶的性能波動(dòng)較小，性能穩(wěn)定、均勻，塑性、沖擊性能儲(chǔ)備裕度較高，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1:在鋼包鋼水中按鋼水重量的0.005%加入稀土。采用“高爐鐵水-鉄水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-VD真空脫氣-鈣處理-加入稀土 -大方坯連鑄-軋制200mmX 200mm規(guī)格成品坯-取樣-試樣熱處理-檢驗(yàn)”含稀土的37Mn高壓氣瓶坯生產(chǎn)エ藝。加入微量稀土的品種、形式為喂稀土復(fù)合包芯線。在鋼包鋼水中加入微量稀土的時(shí)機(jī)，是在鈣處理之后加入，保證軟吹氬5分鐘。37Mn高壓氣瓶坯(2 00mmX200mm)的化學(xué)成份(Wt% )見表I。軋制200mmX200mm規(guī)格成品坯，采用加熱溫度1180±20で，開軋溫度為1160±20°C，終軋溫度為 920±20°C。試樣熱處理工藝的適宜奧氏體化溫度860±20°C，使固溶在鋼中的稀土通過擴(kuò)散機(jī)制富集于晶界，從而減少了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚，強(qiáng)化了晶界，改善晶界并抑制局部弱化，使含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及37Mn高壓氣瓶的性能波動(dòng)較小，性能穩(wěn)定、均勻，塑性、沖擊性能儲(chǔ)備裕度較高，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。37Mn高壓氣瓶坯(200mmX 200mm)金相組織及力學(xué)性能見表2、表3。表137Mn高壓氣瓶坯(200mmX200mm)化學(xué)成份(Wt% )
權(quán)利要求
1.一種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯，其特征在于在鋼包鋼水中按鋼水重量的0.0025% 0.01%加入稀土，其化學(xué)成分按重量百分比為:C0.34 0.40,Si0.17 0.37、Mnl.40 1.75、V0.07 0.1 2、P 彡 0.030、S 彡 0.030、P+S く 0.050、Cr (Ni) ^ 0.25,Cu く 0.20、稀土加入量 0.0025 0.01。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述特征的一種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯的生產(chǎn)方法，其特征在于采用“高爐鐵水-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-VD真空脫氣-鈣處理-加入稀土 -大方還連鑄-軋制200mmX 200mm規(guī)格成品還-取樣-試樣熱處理-檢驗(yàn)”含稀土的37Mn高壓氣瓶坯生產(chǎn)エ藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種含稀土的37Mn高壓氣瓶還的生產(chǎn)方法,其特征在于加入微量稀土的形式可以是喂包覆鐵皮的稀土絲、喂稀土復(fù)合包芯線、稀土鋁錳鈦鐵合金、硅鋁鋇鈣稀土鐵合金、稀土鋁鈣鐵合金、稀土鎂鈣鐵合金、Fe-混合RE中間合金、Fe-La中間合金、Fe-Ce中間合金、混合RE金屬棒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯的生產(chǎn)方法，其特征在于在鋼包鋼水中加入微量稀土的時(shí)機(jī)，是在鈣處理之后加入微量稀土，保證軟吹氬2 7分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種 含稀土的37Mn高壓氣瓶坯的生產(chǎn)方法，其特征在于軋制200mmX200mm規(guī)格成品坯，采用加熱溫度1180±20°C，開軋溫度為1160±20°C，終軋溫度為 920±20°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種含稀土的37Mn高壓氣瓶還的生產(chǎn)方法,其特征在于試樣熱處理工藝的適宜奧氏體化溫度為860±20°C，固溶在鋼中的稀土通過擴(kuò)散機(jī)制富集于晶界，減少了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚，強(qiáng)化了晶界，從而改善晶界并抑制局部弱化，使含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及37Mn高壓氣瓶的性能波動(dòng)較小，性能穩(wěn)定、均勻，塑性、沖擊性能儲(chǔ)備裕度較高，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。
全文摘要
一種含稀土的37Mn高壓氣瓶坯及其生產(chǎn)方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是采用“高爐鐵水-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-VD真空脫氣-鈣處理-加入稀土-大方坯連鑄-軋制200mm×200mm規(guī)格成品坯-取樣-試樣熱處理-檢驗(yàn)”生產(chǎn)工藝制成的。由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，與傳統(tǒng)技術(shù)相比有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果37Mn高壓氣瓶坯中H、O、N氣體含量較低，鋼質(zhì)較潔凈；坯橫截面碳偏析程度較輕、錳偏析程度輕微；低倍組織結(jié)構(gòu)比較致密，金相組織為珠光體+鐵素體，晶粒度7～9級(jí)，鋼中夾雜物級(jí)別較低，37Mn高壓氣瓶坯的成分、組織、性能均勻，沖瓶工藝性能優(yōu)良，適于沖壓生產(chǎn)高壓氣瓶和使用安全性，37Mn高壓氣瓶的性能穩(wěn)定、均勻，塑性、沖擊性能儲(chǔ)備裕度較高，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)C22C38/58GK103114258SQ20131005906
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者程德富, 井溢農(nóng), 趙寶國, 桑金波, 濤雅, 苗如林 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司