一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領域，主要涉及一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002] API 6A標準中石油井口裝置和采油樹中不銹鋼閥體部件，主要材料為AISI410，此 類材料按使用環(huán)境的不同，溫度級別分為1(丄、？、1?、5、1'、1]、￥七類，其中1(級為使用要求最高 的-60°C要求，L為-46°C，P為_29°C，R、S、T、U、V為-18°C，以上七類所要求的力學性能指標都 是一樣的，縱向最小平均沖擊功27J。
[0003] AISI410材料，成分控制不當時易出現(xiàn)δ鐵素體，且其存在回火脆性，鋼液純凈度不 夠時低溫沖擊功穩(wěn)定性較差。
[0004] 專利文獻CN103014526A公開了一種閥體用馬氏體不銹鋼及其制造方法，采用電弧 爐初煉、A0D精煉、LF精煉、VD脫氣進行冶煉，A0D精煉無法脫磷、且化學成分控制穩(wěn)定性差、 合金收得率低，極易造成鋼液純凈度不足及化學成分配比不合適而造成低溫沖擊不穩(wěn)定。 該方法僅能滿足Ρ級要求，即_29°C沖擊功2 27J。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種合金收得率高，成分控制 精確溫度、化學成分配比合理的低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方 法，采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD爐內(nèi)真空脫氣的冶煉方式;冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質(zhì) 量百分比為：C=0.10~0.15%，Si=0.20~1·0%，Μη=0·20~1.0%，P < 0.035%，S < 0.025%，Ni = 0.10-0.60%,Cr=10.5%~13.5%,Mo=0.01-0.60%,V < 0.20%,Cu < 0.20%,N=0.005-0.05%,Nb= 0.001~0.045%，余量主要為卩〇。
[0007] 冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為:C: 0.11~0.15%，Si : 0.20~0.40%，Mn: 0·40~0·75%，P < 0·025%，S < 0·010%，Ni:0·35~0·50%，Cr:11·5~12·5%，Mo:0·15~0·30%， V:0.01~0.15%，Cu:0.01~0.15%，N:0.01~0.15%，Nb:0.01~0.045%。
[0008] 在電弧爐內(nèi)冶煉低碳、低磷、低有害元素含量初煉鋼水，出鋼過程中鋼包內(nèi)加入1 ~2噸絡鐵進行合金化。
[0009] 在鋼包精煉爐內(nèi)進行脫氧、脫硫及完全合金化，冶煉馬氏體不銹鋼，在VD爐內(nèi)進行 真空脫氣;VD真空脫氣后饒注為_吳鑄鋼徒。
[0010]冶煉工藝步驟如下： 步驟一：電弧爐初煉:爐料由二級及二級以上廢鋼、爐料由二級及二級以上廢鋼、碳結(jié) 鋼料頭、生鐵、海綿鐵組成，不允許配入雜亂廢鋼。為保證低溫沖擊要求，配料應保證熔清As < 0 ·018%、Sn < 0 · 015%、Pb < 0 · 002%、Sb < 0 · 008%、Bi < 0 · 015%;電弧爐出鋼條件：終點[C] < 0.03%、[P] <0.005%，出鋼溫度2 1650°C，包內(nèi)提前加入低碳鉻鐵隨包烘烤； 步驟二:LF精煉：電爐出鋼后轉(zhuǎn)往LF工位進行精煉，LF爐用大功率送電，分批調(diào)整提前 烘烤好的合金，合金烘烤溫度150~300 °C，每批加入量1.0~1.5噸，間隔時間10~15分鐘； 步驟三:VD真空脫氣:溫度1640°C以上進入真空罐脫氣，在<0.5乇下保持時間20~30 分鐘，破空后在線定氫，控制[H] < 1.5ppm，出鋼前吹氬弱攪拌時間15~30分鐘，溫度1535~ 1550°C吊包澆注； 步驟四：模鑄:鎮(zhèn)靜時間5~8分鐘，澆注為八角鋼錠。
[0011] 本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下:本發(fā)明的低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉 方法冶煉的馬氏體不銹鋼，合金收得率高，C、Cr成分控制精確，化學成分配比合理，鐵素體 含量低，？、3、&1)8、511、？13、313、81元素控制較低，生產(chǎn)出來的馬氏體不銹鋼低溫沖擊功穩(wěn)定 性好，能同時滿足P級、L級低溫沖擊要求。
【具體實施方式】
[0012] -種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方 法，采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD爐內(nèi)真空脫氣的冶煉方式;冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質(zhì) 量百分比為：C=0.10~0.15%，Si=0.20~1·0%，Μη=0·20~1.0%，P < 0.035%，S < 0.025%，Ni = 0.10-0.60%,Cr=10.5%~13.5%,Mo=0.01-0.60%,V < 0.20%,Cu < 0.20%,N=0.005-0.05%,Nb= 0.001~0.045%，余量主要為Fe。 在電弧爐內(nèi)冶煉低碳、低磷、低有害元素含量初煉鋼水，出鋼過程中包內(nèi)進行部分合金 化。
[0013] 在鋼包精煉爐內(nèi)進行脫氧、脫硫及完成合金化，冶煉馬氏體不銹鋼，在VD爐內(nèi)進行 真空脫氣;VD真空脫氣后饒注為_吳鑄鋼徒。
[0014] 冶煉工藝步驟如下： 步驟一：電弧爐初煉:爐料由二級及二級以上廢鋼、碳(合)結(jié)鋼料頭、生鐵、海綿鐵等組 成，不允許配入雜亂廢鋼。為保證低溫沖擊要求，配料應保證恪清As < 0.018%、Sn < 0.015%、 Pb < Ο · 002%、Sb < Ο · 008%、Bi < Ο · 015%;電弧爐出鋼條件：終點[C] < Ο · 03%、[P] < Ο · 005%，出 鋼溫度2 1650°C，包內(nèi)提前加入低碳鉻鐵隨包烘烤； 步驟二:LF精煉：電爐出鋼后轉(zhuǎn)往LF工位進行精煉，LF爐用大功率送電，分批調(diào)整提前 烘烤好的合金，合金烘烤溫度150~300 °C，每批加入量1.0~1.5噸，間隔時間10~15分鐘； 步驟三:VD真空脫氣:溫度1640°C以上進入真空罐脫氣，在<0.5乇下保持時間20~30 分鐘，破空后在線定氫，控制[H] < 1.5ppm，出鋼前吹氬弱攪拌時間15~30分鐘，成分溫度合 適后可吊包澆注。
[0015] 步驟四：模鑄:鎮(zhèn)靜時間5~8分鐘，饒注為Λ角鋼錠。
[0016] 分別冶煉了 5爐鋼，5爐化學元素數(shù)據(jù)分別如表1中所示，五爐鋼試驗的低溫沖擊值 分別如表2中所示。
[0017]表1五爐鋼試驗的化學成分
表2五爐試驗最終的低溫沖擊功
從表1、表2結(jié)果來看，本發(fā)明的實施例取的五爐鋼試驗的低溫沖擊功穩(wěn)定性好、富余量 大，能同時滿足P級、L級低溫沖擊功要求。
【主權(quán)項】
1. 一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，其特征在于:采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD 爐內(nèi)真空脫氣的冶煉方式;冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為:C=0.10~0.15%，Si = 0.20-1.0%,Mn=0.20~1.0%,P < 0.035%,S < 0.025%,Ni=0.10-0.60%,Cr=l0.5%~13.5%,Mo= 0 · 01~0 · 60%，V < 0 · 20%，Cu < 0 · 20%，N=0 · 005~0 · 05%，Nb=0 · 001~0 · 045%，余量主要為Fe。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，其特征在于:冶煉的 馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為：C:0.11~0.15%，Si :0.20~0.40%，Mn:0.40~0.75%，P < 0.025%，S<0.010%，Ni:0.35~0.50%，Cr:11.5~12.5%，Mo :0.15~0.30%，V:0.01~ 0.15%，Cu:0.01~0.15%，N:0.01~0.15%，Nb:0.01~0.045%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，其特征在于:在電弧 爐內(nèi)冶煉低碳、低磷、低有害元素含量初煉鋼水，出鋼過程中鋼包內(nèi)加入1~2噸鉻鐵進行合 金化。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，其特征在于:在鋼包 精煉爐內(nèi)進行脫氧、脫硫及完全合金化，冶煉馬氏體不銹鋼，在VD爐內(nèi)進行真空脫氣;VD真 空脫氣后澆注為模鑄鋼錠。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法，其特征在于:冶煉工 藝步驟如下： 步驟一：電弧爐初煉：爐料由二級及二級以上廢鋼、爐料由二級及二級以上廢鋼、碳結(jié) 鋼料頭、生鐵、海綿鐵組成，不允許配入雜亂廢鋼;為保證低溫沖擊要求，配料應保證熔清As < 0 ·018%、Sn < 0 · 015%、Pb < 0 · 002%、Sb < 0 · 008%、Bi < 0 · 015%;電弧爐出鋼條件：終點[C] < 0.03%、[P] <0.005%，出鋼溫度2 1650°C，包內(nèi)提前加入低碳鉻鐵隨包烘烤； 步驟二:LF精煉：電爐出鋼后轉(zhuǎn)往LF工位進行精煉，LF爐用大功率送電，分批調(diào)整提前 烘烤好的合金，合金烘烤溫度150~300 °C，每批加入量1.0~1.5噸，間隔時間10~15分鐘； 步驟三:VD真空脫氣：溫度1640°C以上進入真空罐脫氣，在<0.5乇下保持時間20~30 分鐘，破空后在線定氫，控制[H] < 1.5ppm，出鋼前吹氬弱攪拌時間15~30分鐘，溫度1535~ 1550°C吊包澆注； 步驟四：模鑄:鎮(zhèn)靜時間5~8分鐘，澆注為八角鋼錠。
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領域，主要涉及一種低溫沖擊用馬氏體不銹鋼的冶煉生產(chǎn)技術(shù)，采用電弧爐+鋼包精煉爐+VD爐內(nèi)真空脫氣的冶煉方式；冶煉的馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為：C=0.10～0.15%，Si=0.20~1.0%，Mn=0.20~1.0%，P≤0.035%，S≤0.025%，Ni=0.10~0.60%，Cr=10.5%~13.5%，Mo=0.01~0.60%，V≤0.20%，Cu≤0.20%，N=0.005~0.05%，Nb=0.001~0.045%，余量主要為Fe。本發(fā)明提供了一種合金收得率高，成分控制精確溫度、化學成分配比合理的低溫沖擊用馬氏體不銹鋼冶煉方法。
【IPC分類】C22C38/46, C22C38/42, C22C33/04, C22C38/44, C22C38/48
【公開號】CN105648357
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】雷沖, 王志林, 祁躍峰, 劉洪麗, 李開明, 呂楠, 金會業(yè), 宋明娟
【申請人】中原特鋼股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月28日