本發(fā)明屬于鋼鐵冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種控制高溫螺栓用鋼發(fā)紋缺陷的方法。
背景技術(shù)：
：高溫螺栓是汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件之一，它連接氣缸法蘭和閥門法蘭，應(yīng)在汽輪機(jī)運(yùn)行期(一般為30年)內(nèi)保證高溫蒸汽的密封，工作條件非常嚴(yán)苛。以20Cr1Mo1VTiB品種為代表的高溫螺栓用鋼作為高溫合金的替代材料應(yīng)用范圍廣泛；20Cr1Mo1VTiB鋼國(guó)內(nèi)又名蒸汽2號(hào)，是火力發(fā)電設(shè)備常用的高溫螺栓用鋼，用于570℃以下超高壓機(jī)組螺栓及閥桿材料，具有良好的綜合性能、抗松弛性能和熱性能。由于加入了穩(wěn)定碳化物元素釩、鈦并用硼強(qiáng)化晶界，不但具有高持久強(qiáng)度，而且有高持久塑性；但是因其化學(xué)成分具有高鈦、低碳的特點(diǎn)，導(dǎo)致采用電弧爐+LF爐+VD爐+模鑄工藝路線生產(chǎn)時(shí)鋼液純凈度難以控制，鋼材極易出現(xiàn)發(fā)紋缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明公開(kāi)一種控制高溫螺栓用鋼發(fā)紋缺陷的方法，目的是在冶煉工藝過(guò)程對(duì)合金料的使用方式進(jìn)行優(yōu)化以及在精煉過(guò)程中進(jìn)行調(diào)渣操作，達(dá)到降低鋼液夾雜物提高鋼液純凈度的目的。采用電弧爐+LF爐+VD爐+模鑄工藝路線；具體本方法的技術(shù)方案主要包括三方面：第一方面：20Cr1Mo1VTiB品種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼中鈦含量0.16％～0.28％，常規(guī)的冶煉工藝是在VD抽真空后加入鈦鐵合金調(diào)整化學(xué)成分，由于鈦鐵合金中鈦的氧化物與鋁的氧化物含量較高，造成鋼液被二次污染極易形成發(fā)紋缺陷。為此，對(duì)合金料的使用方式進(jìn)行優(yōu)化，確定在VD脫氣后扒掉部分鋼渣,再加入經(jīng)過(guò)一次真空處理生產(chǎn)的金屬鈦85kg～90kg，做為合金料調(diào)整鋼中化學(xué)成份，以提高Ti元素的收得率，減少了合金料對(duì)鋼液的二次污染。經(jīng)過(guò)標(biāo)定加入金屬鈦中鈦元素的收得率可達(dá)到95％，比加入鈦鐵提高10％。第二方面：在精煉過(guò)程中以電渣爐回收的渣帽40kg～50kg，做為螢石塊礦的代用料，進(jìn)行調(diào)渣操作，降低鋼渣中的二氧化硅含量，提高鋼渣脫氧效果；電渣爐渣帽是使用純度為98.5％的螢石粉與純度98.5％的氧化鋁，按7：3的比例經(jīng)電渣過(guò)程熔化而成，相比于螢石塊礦其二氧化硅含量可降低5％左右，經(jīng)過(guò)爐中渣樣分析檢驗(yàn)，改進(jìn)后的爐渣中二氧化硅含量為10.7％，與改進(jìn)前相比降低了4.3％，又因回收的渣帽是電渣爐生產(chǎn)的固體廢物，因此具有較明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。第三發(fā)面：在執(zhí)行上述兩方面特殊操作法的同時(shí)，還要對(duì)精煉過(guò)程的氫、氧、氮含量進(jìn)行控制：①LF到位根據(jù)電弧爐碳含量按0.15％～0.2％喂入鋁線；②使用碳化硅加鋁粒做為脫氧劑進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，鋁粒使用量控制在1kg/t；③VD爐真空度達(dá)到1mbar后，大氬氣攪拌保持15min。本發(fā)明的有益效果：在多爐次煉鋼中的有效實(shí)施，20Cr1Mo1VTiB品種鋼材氣體含量不大于10×10-6，非金屬夾雜物A類+B類+C類+D類級(jí)別之和不大于3級(jí)，發(fā)紋符合標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼材純凈度大幅度提升。具體實(shí)施方式實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3共同執(zhí)行工藝路線：電弧爐+LF爐+VD爐+模鑄。實(shí)施例120Cr1Mo1VTiB品種16203120040爐號(hào)2.1t鋼錠成φ110鋼材；1.LF到位根據(jù)電弧爐碳含量按0.15％喂入鋁線；使用碳化硅加鋁粒做為脫氧劑進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，鋁粒使用量35kg；在精煉過(guò)程中以電渣爐回收的渣帽40kg做為螢石塊礦的代用料；VD脫氣后扒掉部分鋼渣,再加入經(jīng)過(guò)一次真空處理生產(chǎn)的金屬鈦85kg做為合金料調(diào)整鋼中化學(xué)成份，VD爐真空度達(dá)到1mbar后，大氬氣攪拌保持15min。2.檢驗(yàn)結(jié)果：⑴鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，表1鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果×10-6牌號(hào)爐號(hào)HON20Cr1Mo1VTiB162031200401.21083⑵鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，表2鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果⑶鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，表3鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例220Cr1Mo1VTiB品種16203120609爐號(hào)2.1t鋼錠成φ40鋼材；1.LF到位根據(jù)電弧爐碳含量按0.15％喂入鋁線；使用碳化硅加鋁粒做為脫氧劑進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，鋁粒使用量35kg；在精煉過(guò)程中以電渣爐回收的渣帽40kg做為螢石塊礦的代用料；VD脫氣后扒掉部分鋼渣,再加入經(jīng)過(guò)一次真空處理生產(chǎn)的金屬鈦90kg做為合金料調(diào)整鋼中化學(xué)成份，VD爐真空度達(dá)到1mbar后，大氬氣攪拌保持15min。2.檢驗(yàn)結(jié)果：⑴鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，表4鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果×10-6牌號(hào)爐號(hào)HON20Cr1Mo1VTiB162031206090.9981⑵鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5，表5鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果⑶鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6，表6鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果案例320Cr1Mo1VTiB品種16203121140爐號(hào)1.7t鋼錠成φ50鋼材；1.LF到位根據(jù)電弧爐碳含量按0.15％喂入鋁線；使用碳化硅加鋁粒做為脫氧劑進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，鋁粒使用量40kg；在精煉過(guò)程中以電渣爐回收的渣帽40kg做為螢石塊礦的代用料；VD脫氣后扒掉部分鋼渣,再加入經(jīng)過(guò)一次真空處理生產(chǎn)的金屬鈦90kg做為合金料調(diào)整鋼中化學(xué)成份，VD爐真空度達(dá)到1mbar后，大氬氣攪拌保持15min。2.檢驗(yàn)結(jié)果：⑴鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7，表7鋼中氣體含量檢驗(yàn)結(jié)果×10-6牌號(hào)爐號(hào)HON20Cr1Mo1VTiB162031211401.5973⑵鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8，表8鋼中非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果⑶鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9，表9鋼中發(fā)紋檢驗(yàn)結(jié)果當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3