一種耐高溫耐腐蝕高強鋼及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼材冶煉領(lǐng)域，特別是涉及一種耐高溫耐腐蝕高強鋼及其制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼材應(yīng)用廣泛、品種繁多，是社會建設(shè)不可缺少的材料之一。
[0003] 但是，隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)對鋼材耐高溫耐腐蝕的高強度的需求越來越 重要，因此改善鋼材質(zhì)量，降低成本，大幅度提高其綜合力學(xué)性能，成為了研究的主要方向， 同時包括耐高溫及耐腐蝕特點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫耐腐蝕高強鋼及其制造工藝，具有 可靠性能高、耐磨耐高溫、操作方便等優(yōu)點，同時在鋼材冶煉的應(yīng)用及普及上有著廣泛的市 場前景。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是： 提供一種耐高溫耐腐蝕高強鋼，該鋼中化學(xué)成分及其重量百分比計包括：C:0-0. 03%， Si :0. 40-0. 80%, Μη:0. 4〇-〇. 80%, P：〇-〇. 035%, S: 0-0. 020%, Cr: 22. 00-25. 00%, Ni : 26. 00-29. 00%, Mo: 2. 50-3. 00%, Cu:2· 50-3. 50%, Ti:0· 50-0. 90%, Fe及雜質(zhì)：37. 015-45. 7%。
[0006] 一種耐高溫耐腐蝕高強鋼的制造工藝，其步驟包括： 1)冶煉： 中頻爐中依次配入第一返回板述料4820kg、配入第二返回板述料500kg、高鎳鑰屑 4870kg、白帶銅120kg、高碳鉻鐵1840kg、鎳板700kg，將中頻爐的熔化溫度設(shè)置為1630°C、 出鋼溫度為1668°C ; 將目標成份放入到氬氧精煉爐中，所述目標成份及其重量百分比包括C:l. 5-2. 5%， Si:0. 4-1. 0%，Cr:23. 5-25. 0%，Ni:26. 0-28. 0%，Μο:3· 0-4. 0, Cu:2. 5-3. 5%，然后將熔融的 鋼水兌入氬氧精煉爐后，對氬氧精煉爐中的成分取樣全分析，并測溫，當氬氧精煉爐中的在 1550-1650°C范圍內(nèi)時，開始進行熔煉； 當脫硫達到0. 008%以下時開始扒渣，然后加入石灰重新造渣，使得氬氧精煉爐中成分 的堿度為1. 2; 當碳吹至0. 08%時，對氬氧精煉爐中的成分取樣全分析測溫； 當氬氧精煉爐中的溫度大于1720°C、C的重量百分比小于或等于0.04%、鉻的重量百分 比為23. 0-24. 5%、鎳的重量百分比為26. 2-27. 0%、Mo的重量百分比為2. 5%-3. 0%且Cu的 重量百分比為2. 5-3. 5%時，加入硅鐵770kg進行全還原操作； 扒渣后，當鋼液有2/3的體積裸露出來時，加石灰調(diào)渣，根據(jù)鋼液的實際情況加入螢 石，當鋼液中的硫的重量百分比大于或等于〇. 020%時，將鋼液的堿度調(diào)整為2. 0-2. 2; 設(shè)置鋼液中C的最大重量百分比為0. 025%，并按照C的最大重量百分比調(diào)整氬氧精煉 爐中C的實際含量，并調(diào)整其他元素的含量； 當氬氧精煉爐中的溫度達到1570-1600°C時出鋼； 出鋼完成后，在鋼包中軟吹氬攪拌5分鐘，使溫度均勻，然后每噸鋼包加入 碳化稻殼〇. 4-0. 6kg; 對鋼包進行澆注，得到鋼錠，鋼包的液相線溫度為1363°C，鋼包的澆注溫度為 1403-1423〇C ； (2)電渣：將澆注的鋼錠進行修磨，去除表面的渣皮和氧化皮；鋼錠與假電極進行焊 接，電渣分為三個階段：化渣階段、熔煉階段、補縮階段，渣系使用四元渣系，所述四元渣系 包括必0、八120 3、1%0和1102，將30敁所述四元渣系加入到結(jié)晶器內(nèi)； 化渣階段：電壓為48-50V，化渣時間大于或等于25分鐘，其中，在化渣的開始后的5分 鐘內(nèi)，電流控制在1500-2000A，中間10分鐘，電流控制在2000-3000A，后15分鐘電流控制 在3000-4500A，在最后的5分鐘內(nèi)逐步將20kg漁系加入到結(jié)晶器內(nèi)，整個電渣過程中，水溫 保持在40°C -60°C范圍內(nèi)； 熔煉階段：電壓為46-52V，起始電流為2000A，且每分鐘電流增100A;當電流達到 4500A時，每分鐘電流增加150A;當電流達到7500A時，每分鐘電流增加電流增200A;當電 流增加到10500-11500A時，電壓為50-52V，電流不再變化； 補縮階段：電極保留250mm后封頂，電壓為52-46V，起始電流為10500-11500A，且電流 每分鐘降低200A，當電流降至7000A時，每分鐘降低電流120A，當鋼錠熔融結(jié)束后停電，封 頂時間大于或等于30min; 冷卻：結(jié)晶器內(nèi)重熔起弧20分鐘后，每十分鐘加 Al粉80-90g，直到停電前的5分鐘為 止，補縮階段結(jié)束50分鐘后脫模、冷卻，形成電渣鋼錠； 3) 熱加工：將室式爐加熱，加熱溫度小于或等于650°C;將電渣鋼錠放入到室式爐內(nèi)，并 加熱至1120-1140°C ;當達到加熱溫度時，按照每3分鐘開鍛2. 0-4. Omm的速度進行開鍛， 開鍛溫度為1130-1180°C，終鍛溫度高于850°C，且壓縮比高于5. 0; 4) 固溶：將固溶爐中的溫度調(diào)節(jié)至1050°C -1080°C，充分使材料中的碳化物、析出相等 全部溶入到奧氏體基體中去，保證材料固溶完全，然后用水進行冷卻，得到成品鋼。
[0007] 在本發(fā)明一個較佳實施例中，扒渣后，當鋼液有2/3的體積裸露出來時，加石灰調(diào) 渣，當制造含鈦鋼種時，加入鋁2kg/t和螢石，將鋼液的堿度調(diào)整為2. 0-2. 2。
[0008] 在本發(fā)明一個較佳實施例中，當制造鈦鋼種時，在出鋼完成后，往鋼包中軟吹氬攪 拌5分鐘，使溫度均勻，然后每噸鋼包加入碳化稻殼0. 4-0. 6kg，同時每噸鋼包加入鈦鐵和 Si-Ca合金 I. 5Kg或硅鈣線 0· 6-0. 8kg。
[0009] 在本發(fā)明一個較佳實施例中，在所述第一返回板坯料中，C的重量百分比范圍為 0%-0. 030%、Cr的重量百分比范圍為22. 0%-23. 0%、Ni的重量百分比范圍為4. 5%-6. 5%、Mo 的重量百分比范圍為3. 0%-5. 0%。
[0010] 在本發(fā)明一個較佳實施例中，在所述第二返回板坯料中，Cr的重量百分比范圍為 17. 0%-19. 0%，Ni的重量百分比范圍為8. 0%-10. 0%。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：通過添加合金成分Mo和Ti,具有耐高溫，耐腐蝕，高強度的 特性，而且生產(chǎn)起來比較簡便，成本低。
【具體實施方式】
[0012] 下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0013] 本發(fā)明實施例包括： 一種耐高溫耐腐蝕高強鋼，其特征在于，該鋼中化學(xué)成分及其重量百分比計包括：c: 0-0. 03%, Si :0. 40-0. 80%, Μη:0. 4〇-〇. 80%, P：〇-〇. 035%, S: 0-0. 020%, Cr: 22. 00-25. 00%, Ni : 26. 00-29. 00%, Mo: 2. 50-3. 00%, Cu:2· 50-3. 50%, Ti:0· 50-0. 90%, Fe及雜質(zhì)：37. 015-45. 7%。
[0014] 耐高溫耐腐蝕高強鋼的化學(xué)式為00Cr24Ni27M〇3Cu3Ti:此鋼是采用鉻、鑰、銅復(fù) 合合金化并采用加鈦穩(wěn)定的奧氏體合金。由于合金具有足夠高的鉻、鑰含量，特別是鉻 > 22%，此合金耐硝酸和含F(xiàn)-、Cl-的酸性