CN103255352A - 一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法 - Google Patents

一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法 Download PDF

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Abstract

一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，属于冶金领域，超低碳奥氏体不锈钢棒材为022Cr19Ni10钢或022Cr17Ni12Mo2钢；在不锈钢冶炼工艺环节中，设定Cr当量/Ni当量＝1.40～1.90，冶炼过程中氮含量为600-800PPm；其中Cr当量=Cr+1.5Si+Mo+0.5Nb；Ni当量=Ni+30（C+N）+0.5Mn。本发明生产的产品检测值均符合要求，与现有的超低碳奥氏体不锈钢棒材相比，抗拉强度增加了10N/mm2，硬度增加了15HBW。本发明既保证了性能又降低了生产成本，节约了镍合金消耗，可降低镍0.8-1.1%。

Description

一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法
技术领域                                                                                 
本发明属于冶金企业不锈钢生产领域，所述超低碳奥氏体不锈钢棒材是指022Cr19Ni10和022Cr17Ni12Mo2。
背景技术
目前炼钢企业采用增加镍含量的方法提高钢中形成奥氏体量。这种方法成本高。
随着资源节约型、循环利用等新型概念的提出，且市场竞争中，低成本、高质量的产品将会占居主导和优势。
发明内容
为了降低生产成本，本发明提出低成本的一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，它能够稳定住超低碳奥氏体不锈钢中奥氏体量的形成，提高超低碳奥氏体不锈钢棒材的强度和硬度值。
本发明的技术方案是：本发明的超低碳奥氏体不锈钢棒材为022Cr19Ni10钢或022Cr17Ni12Mo2钢；
所述的022Cr19Ni10钢，元素质量百分比是C为≤0.025、Si为0.20-0.70、Mn为1.55-1.95、P≤0.035、S≤0.005、Cr为18.00-18.60、Ni为8.00-8.50、Mo为≤0.50、N为0.060-0.080，其余为铁及不可避免的杂质。其抗拉强度Rm为520-615 N/mm2；硬度HBW为158-180。
本发明所述的022Cr17Ni12Mo2钢，元素质量百分比是C为≤0.025、Si为0.20-0.70、Mn为1.00-1.50、P≤0.035、S≤0.005、Cr为16.50-17.00、Ni为10.00-10.50、Mo为2.00-2.50、N为0.060-0.080，其余为铁及不可避免的杂质。其抗拉强度Rm为481-719 N/mm2；硬度HBW为145-175。
在不锈钢冶炼工艺环节中，设定Cr当量/Ni当量＝1.40～1.90，冶炼过程中氮含量为600-800PPm；其中Cr当量= Cr+1.5Si+ Mo+0.5Nb；Ni当量= Ni+30（C+N）+0.5Mn；
上述计算公式为不锈钢-特殊钢丛书中Delong图的Cr当量和Ni当量计算公式。
本发明生产的产品检测值均符合要求，与现有的超低碳奥氏体不锈钢棒材相比，抗拉强度增加了10 N/mm2，硬度增加了15HBW。本发明既保证了性能又降低了生产成本，节约了镍合金消耗，可降低镍0.8-1.1%。
具体实施方式
实施例一：022Cr17Ni12Mo2钢，其元素质量百分比是C为0.015、Si为0.50、Mn为1.20、P为0.015、S为0.003、Cr为16.82、Ni为10.23、Mo为2.11、N为0.068，其余为铁及不可避免的杂质；采用全程吹氮，依次包括：
预处理铁水、K-OBM-S转炉冶炼、VOD与LF炉精炼，其中：
预处理铁水：P≤0.010%，S≤0.025%，T≥1230℃，钢包带渣量＜0.3t；
K-OBM-S不锈钢转炉冶炼过程中底吹氮控制15-22N/cm2，流量按30-35m3，可控N：400-700PPm；
VOD吹氧结束后沸腾时间≥10min,真空度≤3mbar连续保持时间≥5min, 进行全程底吹氮控制10-12N/cm2，流量按20-25m3，N：600-800PPm；
LF炉：喂硅钙（含Ca：28%）（或纯钙线折算为硅钙线）3-4m/t底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露，N：600-800PPm。
实施例二：022Cr17Ni12Mo2钢，其元素质量百分比是C为0.018、Si为0.45、Mn为1.28、P为0.013、S为0.004、Cr为16.78、Ni为10.25、Mo为2.14、N为0.075，其余为铁及不可避免的杂质。其它与实施例一相同。
实施例三：022Cr19Ni10钢，元素质量百分比是C为0.010、Si为0.43、Mn为1.86、P为0.013、S为0.003、Cr为18.23、Ni为8.25、Mo为0.25、N为0.066，其余为铁及不可避免的杂质。
炼钢工艺采用EBT电炉冶炼、AOD炉、LF精炼炉精炼，其中，
EBT电炉：包中成分控制（%）Cr：16.0-19.0  P≤0.028  Cu≤0.18%，电炉出钢后扒渣站扒净炉渣，包中渣厚≤50mm。过程无吹氩装置EBT电炉过程中只有熔化期和氧化期没有还原期，无法进行吹氩。
AOD炉： AOD炉全程吹氮16-23 N/cm2，流量按32-38m3，出钢前控制吹氩总量18-21m3/t，确保氮含量进入600-800PPm。
LF炉：，喂CaSi线4m/t,全程底吹氩硬吹≥5分钟（流量50-250NL/min）；软吹≥10分钟（流量20-50NL/min），搅拌过程中钢水不得裸露。
   实施例四：022Cr19Ni10钢，元素质量百分比是C为0.015、Si为0.40、Mn为1.80、P为0.018、S为0.002、Cr为18.15、Ni为8.20、Mo为0.30、N为0.07，其余为铁及不可避免的杂质；其它与实施例一相同。

Claims (5)

1.一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，超低碳奥氏体不锈钢棒材为022Cr19Ni10钢或022Cr17Ni12Mo2钢；在不锈钢冶炼工艺环节中，设定Cr当量/Ni当量＝1.40～1.90，冶炼过程中氮含量为600-800PPm；其中Cr当量= Cr+1.5Si+ Mo+0.5Nb；Ni当量= Ni+30（C+N）+0.5Mn。
2.根据权利要求1所述的一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，其特征是所述的022Cr17Ni12Mo2钢，元素质量百分比是C为≤0.025、Si为0.20-0.70、Mn为1.00-1.50、P≤0.035、S≤0.005、Cr为16.50-17.00、Ni为10.00-10.50、Mo为2.00-2.50、N为0.060-0.080，其余为铁及不可避免的杂质；其抗拉强度Rm为481～719 N/mm2；硬度HBW为145～175。
3.根据权利要求1所述的一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，其特征是所述的022Cr19Ni10钢，元素质量百分比是≤0.025、Si为0.20-0.70、Mn为1.55-1.95、P≤0.035、S≤0.005、Cr为18.00-18.60、Ni为8.00-8.50、Mo为≤0.50、N为0.060-0.080，，其余为铁及不可避免的杂质；其抗拉强度Rm为520～615 N/mm2；硬度HBW为158～180。
4.根据权利要求3所述的一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，其特征是不锈钢冶炼工艺采用全程吹氮，依次包括：预处理铁水、K-OBM-S转炉冶炼、VOD与LF炉精炼，其中：预处理铁水：P≤0.010%，S≤0.025%，T≥1230℃，钢包带渣量＜0.3t；K-OBM-S转炉冶炼过程中底吹氮控制15-22N/cm2，流量按30-35m3，可控N：400-700PPm；VOD吹氧结束后沸腾时间≥10min,真空度≤3mbar连续保持时间≥5min, 进行全程底吹氮控制10-12N/cm2，流量按20-25m3，N：600-800PPm；LF炉：喂含钙28%的硅钙3-4m/t，底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露，N：600-800PPm。
5.根据权利要求2所述的一种超低碳奥氏体不锈钢棒材中提高形成奥氏体的方法，其特征是不锈钢冶炼工艺采用EBT电炉冶炼、AOD炉、LF精炼炉精炼，其中，EBT电炉：冶炼过程只有熔化期和氧化期没有还原期，不吹氩，钢包中成分控制范围是Cr：16.0～19.0，P≤0.028，Cu≤0.18%，电炉出钢后扒渣站扒净炉渣，包中渣厚≤50mm；AOD炉： AOD炉全程吹氮16～23 N/cm2，流量按32～38m3，出钢前控制吹氩总量18～21m3/t，确保氮含量进入600～800PPm；LF炉：喂CaSi线4m/t,全程底吹氩硬吹≥5分钟；流量50～250NL/min；软吹≥10分钟，流量20-50NL/min，搅拌过程中钢水不得裸露。
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