一種電子氣體大容量氣瓶用鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電子氣體大容量氣瓶用鋼及其制備方法。所述制備方法通過(guò)優(yōu)化鋼的成分設(shè)計(jì)、鋼質(zhì)凈化和冶煉過(guò)程控制，得到電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C：0.40～0.45%，Si：0.25～0.35%，Mn：0.85～1.00%，P≤0.013%，S≤0.008%，Cr：1.00～1.10%，Mo：0.20～0.25%，Ti≤0.015%，Ni≤0.18%，Cu≤0.18%，Sn≤0.010%，As≤0.025%，Al：0.015～0.040%，[H]≤0.0002%，[N]≤0.0070%，T[O]≤0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，并且滿足電子氣體大容量包裝用高壓氣瓶良好的強(qiáng)度、韌性等使用性能要求。
【專利說(shuō)明】一種電子氣體大容量氣瓶用鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種電子氣體大容量高壓氣瓶用合金鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子氣體廣泛地應(yīng)用于近幾年發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的電子行業(yè)、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)通訊、航空航天、軍事工業(yè)等諸多領(lǐng)域，是超大規(guī)模集成電路、平面顯示器件、化合物半導(dǎo)體器件、太陽(yáng)能電池、光纖等電子工業(yè)一IC產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的原材料，大量應(yīng)用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)散等工藝；是電子元器件的制造基礎(chǔ)，被稱為IC產(chǎn)業(yè)的“血液”和“糧食”
P5: O
[0003]電子氣體存在窒息性、腐蝕性、毒性、易燃易爆性等危險(xiǎn)。因此，它的生產(chǎn)和應(yīng)用都要求使用高質(zhì)量的氣體包裝儲(chǔ)運(yùn)容器，以避免二次污染的發(fā)生。隨著電子消費(fèi)品的升級(jí)換代，產(chǎn)品制造尺寸越來(lái)越大，產(chǎn)品成品率和缺陷控制越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)杜絕輸送系統(tǒng)二次污染的要求越來(lái)越苛刻。而使用大包裝(大容量、大容積)容器保證了氣體品質(zhì)的連續(xù)性，降低了多次充裝污染風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高污染控制。同時(shí)，由于大規(guī)格集成電路生產(chǎn)過(guò)程中，必須使用多種單元電子氣體，要求電子氣體的配制濃度及濃度穩(wěn)定性非常高，為保證充裝電子氣體濃度長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，必須對(duì)電子氣瓶?jī)?nèi)表面施以涂層處理，使貯存氣體與鋼瓶瓶體之間形成一層光滑、無(wú)孔隙、厚度均勻的保護(hù)層，以減少氣體吸附及防止金屬離子釋放等。而且在涂覆保護(hù)層之前，必須對(duì)瓶體內(nèi)表面進(jìn)行鏡面化處理。
[0004]作為電子氣體大包裝容器的高壓氣瓶，因其充裝介質(zhì)存在窒息性、腐蝕性、毒性、易燃易爆性等危險(xiǎn)，應(yīng)具有 很高的安全性能，且同時(shí)要求鋼瓶自身重量輕；制造它的主要原材料是大規(guī)格超長(zhǎng)度的薄壁無(wú)縫鋼管，要求其強(qiáng)度高、韌性好、尺寸精度高。從而要求鋼瓶本體不僅鋼質(zhì)純凈度高、金相組織細(xì)致均勻且滿足電子氣體的低溫儲(chǔ)存性能。
[0005]由于電子氣瓶使用環(huán)境惡劣，要求所用鋼的性能除滿足常溫性能檢測(cè)外，還要求-40°C的低溫沖擊性能，試樣經(jīng)模擬熱處理后性能滿足相關(guān)指標(biāo)要求。
[0006]為了使大容量電子氣體用鋼瓶主原材料的大直徑超長(zhǎng)薄壁無(wú)縫鋼管的達(dá)到上述的綜合性能要求，必須使用加工性能和使用性能等綜合性能要求嚴(yán)格的原鋼坯?，F(xiàn)有的高壓氣瓶用鋼和一般的冶煉方法已不能滿足該產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的目的之一在于提供一種電子氣體大容量氣瓶用鋼及其制備方法，滿足電子氣體用鋼瓶具有強(qiáng)度高、韌性好、內(nèi)表面光潔平整、保證金相組織細(xì)致均一和低溫沖擊韌性等綜合性能的要求，以保證電子氣體儲(chǔ)存和使用過(guò)程中的安全。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法。所述方法包括以下步驟:電爐初煉鋼水，控制終點(diǎn)鋼水成分按重量百分比計(jì)包括:C:0.12 ~0.20%, P:0.001 ~0.007%, As ( 0.023%, Sn ( 0.010%,出鋼溫度為 1620 ~1660°C，并在出鋼至鋼包的過(guò)程中進(jìn)行預(yù)脫氧和合金化處理；對(duì)鋼水進(jìn)行LF精煉，并控制LF精煉得到的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:C:0.40~0.44%，S1:0.27~0.32%，Mn:0.86~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti ( 0.010%,Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, As ( 0.023%, Sn ( 0.010%, Al:0.035 ~0.060%，對(duì)鋼水進(jìn)行真空精煉，并控制真空精煉得到的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:c:0.40~0.44%，S1:0.27~
0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, As ( 0.025%, Sn ( 0.010%, Al:0.015 ~0.040%,H^0.0002%, [0] ( 0.0018%, N^0.0050% ;連鑄，在連鑄過(guò)程中，二冷(即二次冷卻)采用弱冷模式并將二冷區(qū)的比水量控制為0.20~0.27L/Kg，并且以重量百分比計(jì)，連鑄得到的電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為C:0.40~0.45%，S1:0.25~0.35%，Mn:0.85~
1.00%, P ≤ 0.013%, S ≤ 0.008%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti ( 0.015%,Ni ( 0.18%, Cu ( 0.18%, Sn ( 0.010%, As ( 0.025%, Al:0.015 ~0.040%, [H] ( 0.0002%,[N] ( 0.0070%, T[0] ( 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為C:0.41~0.44%，S1:0.27~0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, Sn ( 0.010%, As ( 0.025%, Al:0.015 ~0.040%,[H] ( 0.0002%, [N] ( 0.0070%, T[0] ( 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，所述連鑄步驟得到的鑄坯是直徑為0 350~388mm的圓坯。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述連鑄過(guò)程中，二冷區(qū)各冷卻段的冷卻水分配為:二冷I段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的16~19%、二冷II段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的20~22%、二冷III段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的9~12%、二冷IV段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的27~31%以及二冷V段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的17~21%。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述連鑄過(guò)程中，控制中間包鋼水過(guò)熱度為15~35°C，結(jié)晶器采用電磁攪拌并控制冷卻水流量為1400 ~1600L/min,拉還速度為 0.40 ~0.55m/min。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述電爐出鋼的過(guò)程中，當(dāng)出鋼量達(dá)到一爐鋼水總量的1/3時(shí)，向鋼包中加入脫氧劑CaBaAlSi進(jìn)行預(yù)脫氧，并加入Al及錳鐵合金進(jìn)行合金化。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述連鑄步驟中，控制中間包開(kāi)澆液面高度≤650mm，過(guò)程澆注液面高度≤700mm，連澆液面≤450mm,最后停燒液面> 300mm。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述真空精煉步驟中，保持真空度<66.7Pa，保持時(shí)間> 15分鐘，直到爐渣不再發(fā)泡并繼續(xù)保持2分鐘以上；破真空后，喂S1-Ca線0.5~0.8Kg/t鋼，然后對(duì)鋼水進(jìn)行靜吹，靜吹時(shí)間≤12分鐘。[0017]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法的一個(gè)實(shí)施例，在所述LF精煉步驟中，加入還原劑造白渣，并使白渣保持時(shí)間在20min以上，其中，以重量百分比計(jì)，所述還原劑的組成為30~70份的電石、5~20份的SiCa以及25~50份的鋁渣。
[0018]本發(fā)明的另一方面提供了一種電子氣體大容量氣瓶用鋼。以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為c:0.40~0.45%，S1:0.25~0.35%，Mn:0.85~
1.00%, P ≤ 0.013%, S≤0.008%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti ≤0.015%,Ni ≤ 0.18%, Cu ≤ 0.18%, Sn ≤ 0.010%, As ≤ 0.025%, Al:0.15 ~0.40%, [H] ≤0.0002%,[N] ≤ 0.0070%, T [O] ≤ 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為c:0.41~0.44%，S1:0.27~0.33%，Mn:0.86 ~0.98%, P≤0.011%, S≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti≤ 0.010%,Ni ≤0.15%, Cu ≤ 0.15%, Sn ≤0.010%, As ≤0.023%, Al:0.015 ~0.040%, [H] ≤ 0.0002%,[N] ≤ 0.0070%, T [O]≤ 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括:
[0021]①將可能導(dǎo)致回火脆化的P、As、Sn等雜質(zhì)元素、導(dǎo)致韌性降低的S盡可能降低到最低限。
[0022]②保證了鋼質(zhì)純凈度，按照夾雜物評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10561評(píng)價(jià):A、B、C、D均≤1級(jí)，鋼管成品氣體[N] ≤ 70PPm, [O] ≤ 18PPm, [H] ≤ 2.0PPm, Al 含量 0.015 ~0.040%。
[0023]③合理地控制圓坯連 鑄機(jī)二次冷卻水分布及二冷比水量，防止鑄坯產(chǎn)生內(nèi)部裂紋和減小中心縮孔和中心疏松。并使用結(jié)晶器電磁攪拌，保證了鑄坯的結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)(如中心等軸晶區(qū)擴(kuò)大)保證了鑄坯中心質(zhì)量，為下一步軋管和后續(xù)加工保證氣瓶?jī)?nèi)表面光潔平整提供了較好的前提條件。
[0024]④不僅保證了電子氣體高壓氣瓶用大直徑薄壁無(wú)縫鋼管和氣瓶制造多道次加工(冷熱)的制造性能，更重要的是滿足了電子氣體大容積包裝用高壓氣瓶良好的強(qiáng)度、韌性等使用安全性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中:
[0026]圖1是在鑄坯某一橫截面上不同部位碳含量檢測(cè)取樣點(diǎn)的分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下文中，將結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的電子氣體大容量氣瓶用鋼及其制備方法。在本發(fā)明中，如果沒(méi)有例外的表述，則通常提到的物質(zhì)中各元素或成分的含量均是重量百分含量。
[0028]根據(jù)本發(fā)明一方面提供的電子氣體大容量氣瓶用鋼，按重量百分比計(jì)為C:
0.40 ~0.45%,Si:0.25 ~0.35%,Mn:0.85 ~1.00%,P ≤ 0.013%,S ≤ 0.008%,Cr:1.00 ~
1.10%、Mo:0.20 ~0.25%、Ti ≤ 0.015%、Ni ≤ 0.18%、Cu ≤ 0.18%、Sn ≤ 0.010%、As ≤ 0.025%、Al:0.015 ~0.040%、[H] ≤ 0.0002%、[N] ≤ 0.0070%、T[O] ≤0.0020% 以及余量的鐵(Fe)和不可避免的雜質(zhì)。
[0029]在本發(fā)明中，控制主要元素C、Mn、Cr、Mo的含量在上述范圍內(nèi)不僅可以提高鋼的強(qiáng)度、硬度和淬透性，使鋼具有良好低溫沖擊韌性，還可使氣瓶鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后有較高的回火穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度和抗多次沖擊能力；同時(shí)Cr還能提高鋼的耐磨性，使氣瓶經(jīng)研磨、拋光等表面工藝處理后，易獲得較高的表面光潔度；而八1在鋼中不僅起到脫氧作用，本發(fā)明中還把Al作為合金兀素，有利于細(xì)化晶粒和氣瓶表面光潔。
[0030]鋼的純凈度是電子氣體大容量高壓氣瓶安全的重要保證。盡可能降低鋼中P、S、As、Sn等有害元素、H、N、0氣體及夾雜物含量不僅可改善電子氣體大容量高壓氣瓶用鋼一無(wú)縫鋼管一氣瓶各工序的制造工藝性能，例如防止鋼在加工過(guò)程中產(chǎn)生冷加工裂紋、熱裂紋和層狀撕裂等各種缺陷，更重要的是可以顯著改善電子氣體大容量高壓電子氣瓶的使用安全性能。
[0031]控制殘余Ti含量不大于0.015%是為了避免過(guò)高的Ti形成TiN脆性?shī)A雜物，在鋼管冷變形過(guò)程中形成表面缺陷和對(duì)氣瓶表面拋光帶來(lái)不利影響，不能滿足氣瓶?jī)?nèi)表面涂覆涂層的要求，優(yōu)選地，將Ti含量控制在0.010%以下；控制Cu元素含量不大于0.18%是為了避免過(guò)量的Cu元素含量使鋼產(chǎn)生熱裂,優(yōu)選地,將Cu含量控制在0.15%以下；控制Ni元素含量不大于0.18%是為了避免因Ni元素含量過(guò)高會(huì)影響加熱后鋼的表面質(zhì)量，優(yōu)選地，將Ni含量控制在0.15%以下。
[0032]優(yōu)選地，上述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C:0.41~0.44%, S1:0.27 ~0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%,Mo:0.20 ~0.25%, Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, Sn ( 0.010%, As ( 0.023%, Al:0.015 ~0.040%, [H] ( 0.0002%, [N] ( 0.0070%, T[0] ( 0.0020%，余量為鐵和不可避免
的雜質(zhì)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明另一份面提供的電子氣體大容量氣瓶用鋼的冶煉方法的生產(chǎn)工藝流程包括:電弧爐冶煉一LF爐精煉一真空精煉一連鑄坑冷一表面檢查及精整。具體地:
[0034](I)電爐初煉鋼水
[0035]優(yōu)化電爐入爐主原材料及配料，選用優(yōu)質(zhì)廢鋼，盡可能提高鐵水的加入量以及生鐵的配入量，實(shí)現(xiàn)對(duì)(As、Sn、Pb、Sb、Bi等)有害元素和殘余元素的有效控制。優(yōu)選地，鐵水(或生鐵)用量為入爐鋼鐵料總重量的30~50%。冶煉過(guò)程中采用持續(xù)的、良好的泡沫渣埋弧操作，減少空氣中的氮因電弧電離而溶入鋼中。電爐冶煉終點(diǎn)控制:C:0.12~0.20%,P:0.001 ~0.007%, As ( 0.023%, Sn ( 0.010% ;出鋼溫度在 1620 ~1660°C范圍內(nèi)。并采用偏心爐底無(wú)渣出鋼(EBT)。出鋼時(shí)進(jìn)行復(fù)合預(yù)脫氧和合金化操作。在出鋼過(guò)程中，當(dāng)出鋼量約1/3時(shí)，開(kāi)始加入脫氧劑CaBaAlSi2.0~3.5Kg/t鋼，加Al塊1.2~1.5Kg/t鋼和合適的猛鐵合金。
[0036](2) LF 精煉
[0037]將鋼包運(yùn)送至LF精煉工位，在運(yùn)送過(guò)程中，對(duì)鋼包進(jìn)行底吹氬氣并在吹氬開(kāi)始后喂招線，喂入量為3~5m/1鋼。
[0038]對(duì)鋼水進(jìn)行LF精煉，在精煉過(guò)程采用大渣量埋弧操作，以減少鋼水與大氣的接觸，可減少鋼水吸氣；同時(shí)，分批加入還原劑造白洛，并使白渣保持時(shí)間在20min以上，以保證鋼質(zhì)純凈度。其中，還原劑的組成以重量計(jì)為:電石:30~70份、SiCa粉:5~20份以及鋁渣:25~50份。
[0039]LF精煉獲得的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:C:0.40~0.44%，S1:0.27~
0.32%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ≤ 0.010%，Ni ≤ 0.15%, Cu≤0.15%, As ≤ 0.023%, Sn ≤ 0.010% 以及 Al:0.035 ~0.060%。
[0040](3)真空精煉
[0041]將鋼包吊入真空罐進(jìn)行真空脫氣，抽真空以保持真空度< 66.7Pa，保持時(shí)間> 15分鐘，直至爐渣不再明顯發(fā)泡并繼續(xù)保持2分鐘以上。為了促使夾雜物的充分上浮，抽真空過(guò)程中隨時(shí)注意鋼水沸騰情況，并及時(shí)調(diào)整Ar氣壓力。破真空后，喂SiCa線0.5~0.8Kg/t鋼，然后對(duì)鋼水進(jìn)行靜吹，靜吹時(shí)間> 12min，在靜吹時(shí)，保持鋼液面蠕動(dòng)且鋼液不得裸露。
[0042]控制真空脫氣爐的出爐鋼水溫度，其中，連澆第一爐:1570~1585°C，連澆第二爐及以后爐次可降低5~10°C。
[0043]真空精煉得到的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:C:0.40~0.44%，S1:0.27~
0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ≤0.010%, Ni ≤0.15%, Cu≤0.15%, As ≤ 0.025%, Sn ≤ 0.010%, Al:0.015 ~0.040%,H ≤0.0002%, [O] ≤0.0018% 以及 N ≤ 0.0050%。
[0044](4)連鑄
[0045]VD真空處理后的鋼水送到圓坯連鑄機(jī)進(jìn)行澆鑄。
[0046]為了保證弧形圓坯連鑄機(jī)的鑄坯質(zhì)量和澆注的順利進(jìn)行，主要控制以下幾個(gè)方面:
[0047]a.中間包烘烤良好，烘烤溫度≥1100°C。
[0048]b.鑄過(guò)程實(shí)施全程保護(hù)澆注鋼液由鋼包到中間包的長(zhǎng)水口采用“Ar氣+密封墊”保護(hù)澆鑄，以防止鋼水二次氧化和Al的燒損，保證鋼質(zhì)純凈度。
[0049]c.中間包液位控制要求:
[0050]連鑄過(guò)程中時(shí)刻注意中包液面高度，盡可能提高中間包開(kāi)澆液面高度，開(kāi)澆液面高度≥650mm,以保證鋼水成分的均勻性和鋼質(zhì)純凈度。過(guò)程澆注液面高度≥700mm，連澆液面≥450mm,中間包最后停燒液面≥ 300mm。
[0051]d.連鑄中間包采用雙層覆蓋劑進(jìn)行保護(hù)，底渣用高效堿性覆蓋劑，頂渣采用碳化稻殼保溫，連鑄過(guò)程隨時(shí)觀察中間包液面的覆蓋狀況，防止出現(xiàn)中間包鋼液面覆蓋不良或鋼液裸露的現(xiàn)象。
[0052]e.每個(gè)中間包連澆爐數(shù)不大于7爐。中間包鋼水過(guò)熱度為15~35°C。
[0053]f.使用結(jié)晶器電磁攪拌，保證鑄坯中心結(jié)晶組織的致密、均勻，增加中心等軸晶率。結(jié)晶器電磁攪拌參數(shù)如表1所示。
[0054]表1結(jié)晶器電磁攪拌參數(shù)
[0055]
【權(quán)利要求】
1.一種電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 電爐初煉鋼水，控制終點(diǎn)鋼水成分按重量百分比計(jì)包括:c:0.12~0.20%, P:0.001~0.007%，As ( 0.023%，Sn ( 0.010%,出鋼溫度為1620~1660°C，并在出鋼至鋼包的過(guò)程中進(jìn)行預(yù)脫氧和合金化處理； 對(duì)鋼水進(jìn)行LF精煉，并控制LF精煉得到的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:C:0.40~0.44%, Si:0.27 ~0.32%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%,Mo:0.20 ~0.25%, Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, As ( 0.023%, Sn ( 0.010% 以及 Al:0.035 ~0.060% ； 對(duì)鋼水進(jìn)行真空精煉，并控制真空精煉得到的鋼水成分以重量百分比計(jì)包括:C:.0.40 ~0.44%, Si:0.27 ~0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ( 0.011%, S ( 0.005%, Cr:1.00 ~.1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, As ( 0.025%, Sn ( 0.010%,Al:0.015 ~0.040%, H ≤ 0.0002%, [O] ( 0.0018% 以及 N ≤ 0.0050% ； 連鑄，在連鑄過(guò)程中，二冷采用弱冷模式并將二冷區(qū)的比水量控制為0.20~0.27L/Kg，并且以重量百分比計(jì)，連鑄得到的鑄坯的化學(xué)成分為C:0.40~0.45%，S1:0.25~.0.35%, Mn:0.85 ~1.00%, P ≤ 0.013%, S ≥ 0.008%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ( 0.015%, Ni ( 0.18%, Cu ( 0.18%, Sn ( 0.010%, As ( 0.025%, Al:0.015 ~0.040%,[H] ( 0.0002%, [N] ( 0.0070%, T [O] ( 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為C:0.41~0.44%，S1:0.27~.0.33%, Mn:0.86 ~0.98%, P ≤ 0.011%, S ≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%,Ti ( 0.010%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.15%, Sn ( 0.010%, As ( 0.023%, Al:0.015 ~0.040%,[H]( 0.0002%, [N] ( 0.0070%, T [O] ( 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，所述連鑄步驟得到的鑄坯是直徑為Φ350~388mm的圓坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，在所述連鑄過(guò)程中，二冷區(qū)各冷卻段的冷卻水分配為:二冷I段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的16~19%、二冷II段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的20~22%、二冷III段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的9~12%、二冷IV段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的.27~31%以及二冷V段的冷卻水量占二冷區(qū)冷卻水總水量的17~21%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，在所述連鑄過(guò)程中，控制中間包鋼水過(guò)熱度為15~35°C，結(jié)晶器采用電磁攪拌并控制冷卻水流量為 1400 ~1600L/min,拉還速度為 0.40 ~0.55m/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，在所述LF精煉步驟中，加入還原劑造白渣，并使白渣保持時(shí)間在20min以上，其中，以重量百分比計(jì)，所述還原劑的組成為30~70份的電石、5~20份的SiCa以及25~50份的鋁渣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，在所述真空精煉步驟中，保持真空度< 66.7Pa，保持時(shí)間> 15分鐘，直到爐渣不再發(fā)泡并繼續(xù)保持2分鐘以上，并在破真空后，喂S1-Ca線0.5~0.8Kg/t鋼，然后對(duì)鋼水進(jìn)行靜吹。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼的制備方法，其特征在于，在所述連鑄步驟中，控制中間包開(kāi)澆液面高度≥650mm，過(guò)程澆注液面高度≥700mm，連澆液面≥450mm以及最后停燒液面≥300mm。
9.一種電子氣體大容量氣瓶用鋼，其特征在于，以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼的化學(xué)成分為 C:0.40 ~0.45%, S1:0.25 ~0.35%, Mn:0.85 ~1.00%, P≤0.013%,S≤ 0.008%, Cr:1.00 ~1.10%,Mo:0.20 ~0.25%, Ti ≤0.015%, Ni ≤ 0.18%, Cu ≤ 0.18%,Sn ≤0.010%, As ≤0.025%, Al:0.015 ~0.040%, [H] ≤ 0.0002%, [N]≤ 0.0070%,T[0] ≤ 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子氣體大容量氣瓶用鋼，其特征在于，以重量百分比計(jì)，所述電子氣體大容量氣瓶用鋼優(yōu)化的化學(xué)成分為c:0.41~0.44%，S1:0.27~0.33%，Mn:.0.86 ~0.98%, P≤0.011%, S≤ 0.005%, Cr:1.00 ~1.10%, Mo:0.20 ~0.25%, Ti ≤0.010%,Ni ≤ 0.15%, Cu ≤ 0.15%, Sn ≤0.010%, As ≤ 0.023%, Al:0.015 ~0.040%, [H] ≤0.0002%,[N] ≤ 0.0070%, T[0] ≤ 0.0020%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
【文檔編號(hào)】C21C7/00GK103757554SQ201310752651
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】馬歡魚(yú), 賈寧波, 尹人潔, 楊文明, 張濤 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司