CN114686760A - 一种7Ni用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7Ni用钢及其生产方法，涉及钢铁生产技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.060%，Si：0.05%～0.30%，Mn：0.70%～1.0%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.50%～7.50%，Cr≤0.05%，Mo：0.20%～0.30%，Cu≤0.05%，Al：0.020%～0.050%，Mg：0.0008%～0.0020%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过冶炼、轧制、热处理等一系类的工艺改进，解决了钢种晶间裂纹的工艺难题，获得了钢种批量冶炼制造的优势，制造稳定性得到了大幅度的提升，制造成本获得了大幅度的降低。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种7Ni用钢及其生产方法。
背景技术
随着我国钢铁冶金技术的不断发展，钢铁企业品牌竞争优势越来越明显。为了提高竞争力，企业不断开发品种用钢，镍系钢合金含量高，产品质量优异，但目前存在成本高，低端市场应用浪费的情况，其中7Ni用钢是镍含量7%的容器用钢，如何降低7Ni用钢制造成本，是企业取得良好的市场竞争优势的关键一步。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.060%，Si：0.05%～0.30%，Mn：0.70%～1.0%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.50%～7.50%，Cr≤0.05%，Mo：0.20%～0.30%，Cu≤0.05%，Al：0.020%～0.050%，Mg：0.0008%～0.0020%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.050%，Si：0.05%～0.20%，Mn：0.70%～0.9%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.50%～7.30%，Cr≤0.05%，Mo：0.20%～0.25%，Cu≤0.050%，Al：0.020%～0.040%，Mg：0.0008%～0.0018%，N≤0.0050%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.035%～0.055%，Si：0.15%～0.25%，Mn：0.80%～0.90%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.80%～7.20%，Cr≤0.05%，Mo：0.22%～0.28%，Cu≤0.050%，Al：0.025%～0.045%，Mg：0.0010%～0.0018%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.060%，Si：0.20%～0.30%，Mn：0.80%～1.0%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.80%～7.50%，Cr≤0.05%，Mo：0.25%～0.30%，Cu≤0.050%，Al：0.025%～0.050%，Mg：0.0010%～0.0020%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的另一目的在于提供一种7Ni用钢生产方法，包括以下步骤：
S1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1580～1620℃，成分满足要求进行出钢操作；
S2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间20～25分钟，真空处理后煨入200～220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.6～1.3m/min，过热度25～35℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度10～15℃/min加热至600℃，加热速度5～7℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度400～600℃；
S6、淬火温度760～790℃，保温时间10～30分钟，淬火后进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间10～15分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
前所述的一种7Ni用钢生产方法，步骤S3中修磨深度1～2mm，喷涂厚度0.1～0.3mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过对钢种机理的深入研究，研究了影响钢种表面质量的因素，进行了相应的开发应用，通过冶炼、轧制、热处理等一系类的工艺改进，解决了钢种晶间裂纹的工艺难题，获得了钢种批量冶炼制造的优势，制造稳定性得到了大幅度的提升，制造成本获得了大幅度的降低，有效提升了产品的市场竞争力；
（2）本发明中采用镁冶金技术改善了夹杂物形态，提升了产品的洁净度，避免了夹杂物物在表面集聚导致晶间裂纹的发生；
（3）本发明中通过降低氮、氢气体含量及磷硫含量，提高钢的碳含量，减少了硫化锰夹杂及气体含量对钢表面质量的恶化，添加少量的铌，起到了固氮、固碳的作用，从而减少表面晶间裂纹的发生率；
（4）本发明中采用独特的抗氧化涂料进行喷涂，避免了加热过程中铸坯的二次氧化，减少了轧制过程中铸坯表面氧化铁皮的生成量，提升了轧制钢板的表面质量；
（5）本发明中高镍钢的相变温度570℃，结束温度是730℃，本发明通过不同的升温速率进行加热工艺质量，降低了线膨胀及导热系数，避免了加热过程的相变应力导致的晶间裂纹的发生；
（6）本发明中加热出钢温度过高会导致铸坯表面的高温氧化裂纹，这种裂纹随着奥氏体的粗大会越发明显，因此，低温出钢有效避免了铸坯表面高温晶间裂纹；
（7）本发明中采用低温热处理工艺，可有效避免轧制过程中的沿晶氧化裂纹趋势，避免因宽化导致奥氏体化过程中晶间裂纹的发生，有效降低调质钢板的批量裂纹发生率；
（8）本发明中镍钼合金按废钢形势加入转炉，不影响热量值，同时因为镍钼合金的加入，有效降低了钢水的凝固定，满足了低温出钢的要求，有利于去除碳磷元素，提升了冶炼速度。
附图说明
图1为实施例1的金相组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.043%，Si：0.16%，Mn：0.79%，P：0.003%，S：0.0011%，Nb：0.0030%（残余），V：0.002%（残余），Ti：0.002%（残余），Ni：7.1%，Cr：0.02%，Mo：0.23%，Cu：0.030%，Al：0.029%，Mg：0.0017%，N：0.0036%，H：0.00017%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1602℃，成分满足要求进行出钢操作；
S2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间21分钟，真空处理后煨入210米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.9m/min，过热度27℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.6mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.1mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度13℃/min加热至600℃，加热速度6℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度880℃，终轧850℃，返红温度460℃；
S6、淬火温度780℃，保温时间22分钟，淬火后进行回火处理，回火温度630℃，保温时间12分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例2
本实施例提供的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.0430%，Si：0.09%，Mn：0.779%，P：0.002%，S：0.0012%，Nb：0.0020%（残余），V：0.002%（残余），Ti：0.003%（残余），Ni：6.96%，Cr：0.02%，Mo：0.21%，Cu：0.010%，Al：0.038%，Mg：0.0014%，N：0.0046%，H：0.00017%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1586℃，成分满足要求进行出钢操作；
S2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间23分钟，真空处理后煨入220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.7m/min，过热度26℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.9mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.13mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度14℃/min加热至600℃，加热速度5.7℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度910℃，终轧890℃，返红温度580℃；
S6、淬火温度780℃，保温时间16分钟，淬火后进行回火处理，回火温度590℃，保温时间13分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例3
本实施例提供的一种7Ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.056%，Si：0.260%，Mn：0.93%，P：0.002%，S：0.0013%，Nb：0.003%（残余），V：0.002%（残余），Ti：0.002%（残余），Ni：7.3%，Cr：：0.02%，Mo：0.29%，Cu：0.020%，Al：0.041%，Mg：0.0016%，N：0.0036%，H：0.00011%，余量为Fe和不可避免的杂质。
制备方法包括以下步骤：
S1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1606℃，成分满足要求进行出钢操作；
S2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间24分钟，真空处理后煨入210米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.7m/min，过热度27℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.2mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.2mm；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度13℃/min加热至600℃，加热速度6℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度860℃，终轧830℃，返红温度420℃；
S6、淬火温度766℃，保温时间28分钟，淬火后进行回火处理，回火温度590℃，保温时间12分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
实施例1-3的各项力学性能如下表：
本发明操作简单，生产工艺得以稳定执行，效果显著，同时也适用于镍添加5.5%～9.5%的其它镍系品种，具有明显的经济效益和安全效益。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种7Ni用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.060%，Si：0.05%～0.30%，Mn：0.70%～1.0%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.50%～7.50%，Cr≤0.05%，Mo：0.20%～0.30%，Cu≤0.05%，Al：0.020%～0.050%，Mg：0.0008%～0.0020%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种7Ni用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.050%，Si：0.05%～0.20%，Mn：0.70%～0.9%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.50%～7.30%，Cr≤0.05%，Mo：0.20%～0.25%，Cu≤0.050%，Al：0.020%～0.040%，Mg：0.0008%～0.0018%，N≤0.0050%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种7Ni用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.035%～0.055%，Si：0.15%～0.25%，Mn：0.80%～0.90%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.80%～7.20%，Cr≤0.05%，Mo：0.22%～0.28%，Cu≤0.050%，Al：0.025%～0.045%，Mg：0.0010%～0.0018%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种7Ni用钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.060%，Si：0.20%～0.30%，Mn：0.80%～1.0%，P≤0.005%，S≤0.002%，残余Nb≤0.0050%，残余V≤0.003%，残余Ti≤0.005%，Ni：6.80%～7.50%，Cr≤0.05%，Mo：0.25%～0.30%，Cu≤0.050%，Al：0.025%～0.050%，Mg：0.0010%～0.0020%，N≤0.0060%，H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.一种7Ni用钢生产方法，其特征在于：应用于权利要求1-4任意一项，包括以下步骤：
S1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1580～1620℃，成分满足要求进行出钢操作；
S2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间20～25分钟，真空处理后煨入200～220米镁铝线；
S3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.6～1.3m/min，过热度25～35℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂；
S4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度10～15℃/min加热至600℃，加热速度5～7℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；
S5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度400～600℃；
S6、淬火温度760～790℃，保温时间10～30分钟，淬火后进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间10～15分钟，空冷；
S7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
6.根据权利要求5所述的一种7Ni用钢生产方法，其特征在于：所述步骤S3中修磨深度1～2mm，喷涂厚度0.1～0.3mm。
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