專利名稱：：一種耐熱疲勞鋼的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于煉鋼工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種耐熱疲勞鋼冶煉方法。
背景技術(shù)：
：許多機構(gòu)或部件在實際工作中需要不斷經(jīng)歷從室溫到高達1000°C以上的冷熱交變載荷，對材料的耐熱疲勞性能要求極高，這類部件通常采用耐熱鋼制造，但普通金屬材料及普通耐熱鋼材在冷熱交變環(huán)境中極易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致零件失效。提高材料的耐熱疲勞性能對于延長零部件使用壽命和提高設(shè)備整機運行穩(wěn)定性有重要意義。目前業(yè)內(nèi)對于耐熱鋼的冶煉普遍采用硅鈣脫氧工藝和加入強堿性物質(zhì)進行脫硫、脫磷處理工藝，該工藝在高溫性能、抗氧化能力，尤其是耐熱疲勞性能方面，無法滿足受冷熱交變載荷作用的設(shè)備材料性能的要求。目前關(guān)于耐熱鋼的文獻和專利較多，但未見關(guān)于耐熱疲勞鋼冶煉工藝的專利和文獻。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有工藝的弊端，本發(fā)明在現(xiàn)有耐熱鋼冶煉工藝基礎(chǔ)上進行了工藝創(chuàng)新和改進，提供了一種性能穩(wěn)定，耐熱疲勞性能優(yōu)良的鋼冶煉工藝，利用該工藝冶煉的鋼雜質(zhì)含量低，耐熱疲勞性能大幅提高，制成的零部件使用壽命長。一種耐熱疲勞鋼冶煉方法，其特征在于(l)備料配料將廢鋼、生鐵及中間合金按照鋼成分要求進行熔煉。(2)冶煉①爐料熔化后，進行氧化脫炭。氧化脫碳速度控制為0.009-0.012%C/min，鋼液原始含氧量可控制在100ppm以內(nèi)。②進行常規(guī)爐前檢驗。③根據(jù)爐前檢驗結(jié)果，適量添加合金元素，調(diào)整鋼液成分至目標(biāo)成分范圍。(3)精煉變質(zhì)①脫氧應(yīng)用特種脫氧劑對鋼液進行無擴散沉淀脫氧。特種脫氧劑成分以重量百分比計算硅鋁鋇鈰鐵合金，其中，Si為2932X，Al為29.5330/^,Ba為1418%;Ce為1214X，余為Fe;添加量以重量百分比計為1.13%。②調(diào)控靜沸騰操作。將靜沸騰時間控制為812min，使鋼液原始含氧量控制在100ppm以內(nèi)，以可消除網(wǎng)狀I(lǐng)I型硫化物，得到球形、方形的i、m型硫化物。(4)出鋼①靜置3-5min。②進行常規(guī)檢驗。(D出鋼，澆注。④進行常規(guī)后續(xù)處理。本發(fā)明重點控制了冶煉過程中的氧化脫碳速度、靜沸騰時間等重要工藝參數(shù)，采用特種脫氧劑進行無擴散沉淀脫氧，有效控制了鋼中C、o元素的含量，得到的硫化物形態(tài)是以球形、方形的i、in型硫化物為主，提高了鋼的沖擊韌性和耐熱疲勞性能，最終得到了耐熱疲勞性能優(yōu)良的耐熱鋼。圖i冶煉工藝流程圖具體實施例方式實施例l:按照上述工藝冶煉1弁鋼(1)備料配料將原材料廢鋼5kg、生鐵12kg、錳鐵lkg、硅硼釩鈮合金2kg加入20kg中頻電爐。(2)冶煉①爐料熔化后，進行氧化脫炭。氧化脫碳速度控制為0.01%C/min。②進行爐前檢驗。成分為C為0.29M，0為26%，Mn為2.1。/。，Ni為3.1%,Si為0.08%,N為0.13%,B為0.12%，Nb為0.22%，V為0.3%，Y為0.0P/。。(3)精煉變質(zhì)①進行常規(guī)硅鈣脫氧。②應(yīng)用特種脫氧劑對鋼液進行無擴散沉淀脫氧。特種脫氧劑成分(重量百分比)為硅鋁鋇鈰鐵合金，其中，Si為31X，A1為31X,Ba為16%，Ce為12X，余量為Fe;添加量為2%。③調(diào)控靜沸騰操作。將靜沸騰時間控制為lOmin。(4)出鋼①靜置5min。②進行鋼液成分、含氧量等常規(guī)檢驗。③出鋼，澆注。④進行打箱、高溫固溶、清理打磨、機械加工等常規(guī)后續(xù)處理。冶煉參數(shù)及出鋼后測得的最終鋼液含氧量、沖擊功和20'C80(TC耐熱疲勞性能數(shù)據(jù)見表l。實施例2:按照上述工藝冶煉2井鋼(1)備料配料將原材料廢鋼5kg、生鐵12kg、錳鐵lkg、硅硼釩鈮合金2kg加入20kg中頻電爐。(2)冶煉①爐料熔化后，進行氧化脫炭。氧化脫碳速度控制為0.011%C/min。②進行爐前檢驗。成分為<:為0.28%，Cr為25.5。/。，Mn為2."/。，Ni為3.2%,Si為0.07%，N為0.13%，B為0.11%,Nb為0.23%，V為0.3%，Y為0.0P/0。(3)精煉變質(zhì)①進行常規(guī)硅鈣脫氧。②應(yīng)用特種脫氧劑對鋼液進行無擴散沉淀脫氧。特種脫氧劑成分(重量百分比)為硅鋁鋇鈰鐵合金，其中，Si為29%，Al為30%,Ba為14%，Ce為12X，余量為Fe;添加量為2%。③調(diào)控靜沸騰操作。將靜沸騰時間控制為10min。(4)出鋼①靜置4min。②進行鋼液成分、含氧量等常規(guī)檢驗。③出鋼，澆注。④進行打箱、高溫固溶、清理打磨、機械加工等常規(guī)后續(xù)處理。冶煉參數(shù)及出鋼后測得的最終鋼液含氧量、沖擊功和20°C800°C耐熱疲勞性能數(shù)據(jù)見表l。實施例3:按照上述工藝冶煉3#鋼①備料配料將原材料廢鋼5kg、生鐵12kg、錳鐵lkg、硅硼釩鈮合金2kg加入20kg中頻電爐。(2)冶煉①爐料熔化后，進行氧化脫炭。氧化脫碳速度控制為0.01%C/min。②進行爐前檢驗。成分為C為0.29。X),0為25%，Mn為2.2。/。，Ni為3.0%，Si為0.08%，N為0.14%,B為0.12%,Nb為0.21%,V為0.3%，Y為0.010/。。。)精煉變質(zhì)①進行常規(guī)硅鈣脫氧。②應(yīng)用特種脫氧劑對鋼液進行無擴散沉淀脫氧。特種脫氧劑成分(重量百分比)為硅鋁鋇鈰鐵合金，其中，Si為32%，Al為33%,Ba為18%，Ce為14X，余量為Fe;添加量為2%。③調(diào)控靜沸騰操作。將靜沸騰時間控制為9min。(4)出鋼①靜置3min。②進行鋼液成分、含氧量等常規(guī)檢驗。③出鋼，澆注。④進行打箱、高溫固溶、清理打磨、機械加工等常規(guī)后續(xù)處理。冶煉參數(shù)及出鋼后測得的最終鋼液含氧量、沖擊功和20°C800°C耐熱疲勞性能數(shù)據(jù)見表l。對比例按照普通工藝冶煉4弁鋼(1)配料將原材料廢鋼5kg、生鐵12kg、錳鐵lkg、其它中間合金2kg加入20kg中頻電爐。(2)冶煉①爐料熔化后，進行爐前檢驗。成分為C為0.31。/。，Cr為22。/。，Mn為2.2%,Ni為3.1%,Si為0.08%，N為0.13%,B為0.11%,Nb為0.20%，V為0.2。/。，Y為0.01。/。。(3)精煉變質(zhì)。進行常規(guī)硅鈣脫氧。(4)出鋼①靜置5min。②進行鋼液成分、含氧量等常規(guī)檢驗。(D出鋼，澆注。④進行打箱、高溫固溶、清理打磨、機械加工等常規(guī)后續(xù)處理。冶煉參數(shù)及出鋼后測得的最終鋼液含氧量、沖擊功和20°C800°C耐熱疲勞性能數(shù)據(jù)見表l。根據(jù)表1可以看出，運用本發(fā)明方法進行冶煉的耐熱疲勞鋼的鋼液氧含量低、沖擊功高，耐熱疲勞性能明顯優(yōu)于普通冶煉方法得到的鋼，表明本發(fā)明方法對于提高鋼的耐熱疲勞性能很有幫助。表l各冶煉工藝參數(shù)及鋼的性能對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注"一"表示按照常規(guī)方法迸行冶煉。權(quán)利要求1、一種耐熱疲勞鋼冶煉方法，其特征在于在冶煉過程中進行氧化脫炭，氧化脫碳速度控制為0.009-0.012％C/min，鋼液原始含氧量可控制在100ppm以內(nèi)；在精煉變質(zhì)過程中應(yīng)用特種脫氧劑硅鋁鋇鈰鐵合金對鋼液進行無擴散沉淀脫氧，硅鋁鋇鈰鐵合金成分以重量百分比計算Si為29～32％，Al為29.5～33％，Ba為14～18％；Ce為12～14％，余為Fe，其添加量以重量百分比計為1.1～3％；隨后調(diào)控靜沸騰操作，將靜沸騰時間控制為8～12min，使鋼液原始含氧量控制在100ppm以內(nèi)，冶煉過程中其他步驟同常規(guī)工藝。全文摘要一種耐熱疲勞鋼冶煉方法，涉及煉鋼工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征在于在冶煉過程中進行氧化脫炭，氧化脫碳速度控制為0.009-0.012％C/min，鋼液原始含氧量可控制在100ppm以內(nèi)；在精煉變質(zhì)過程中應(yīng)用特種脫氧劑硅鋁鋇鈰鐵合金對鋼液進行無擴散沉淀脫氧，硅鋁鋇鈰鐵合金成分以重量百分比計算Si為29～32％，Al為29.5～33％，Ba為14～18％；Ce為12～14％，余為Fe，其添加量以重量百分比計為1.1～3％；隨后調(diào)控靜沸騰操作，將靜沸騰時間控制為8～12min，使鋼液原始含氧量控制在100ppm以內(nèi)，冶煉過程中其他步驟同常規(guī)工藝。本發(fā)明有效控制了鋼中C、O元素的含量，得到的硫化物形態(tài)是以球形、方形的I、III型硫化物為主，提高了鋼的沖擊韌性和耐熱疲勞性能。文檔編號C21C7/06GK101113483SQ20071002528公開日2008年1月30日申請日期2007年7月20日優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日發(fā)明者任旭東,馮愛新,司乃潮,強吳,張永康,張西良,朱圣才,李伯全,楊繼昌申請人:江蘇宏大特種鋼機械廠;江蘇大學(xué)