[发明专利]转炉冶炼45CrMnMo钢的方法

说明书

技术领域

本发明属冶金领域，具体涉及一种转炉冶炼45CrMnMo钢的方法。

背景技术

45CrMnMo钢是用于生产石油钻铤的专用钢材。钻铤是石油钻井设施中组成钻柱的关键部件，是联接钻头与钻杆的部件。主要作用是向钻头传递扭矩、提供钻进压力、保证钻柱下部的刚度、稳定性和防止井偏的石油钻探工具。45CrMnMo钢的化学成分(重量％)为：碳0.42～0.48％；硅0.15～0.30％；锰0.75～1.20％；钼0.15～0.25％；铬0.75～1.20％；磷≤0.030％；硫≤0.030％。低倍组织各项≤2.0级，非金属夹杂物各项级别≤2.5级，非金属夹杂物总和级别≤16级。45CrMnMo钢材经热处理后的晶粒度≥5.0级，屈服强度≥820MPa，抗拉强度≥980MPa，断后伸长率≥13％，冲击功≥54J。还应具有良好的抗疲劳和耐腐蚀性。

国内外生产45CrMnMo普遍采用电炉冶炼，以获得均匀的组织和性能，未见使用转炉冶炼方法的报道。，另外，在用电炉和转炉冶炼普通含铬、钼的合金钢的时候是把铬、钼铁合金加入转炉钢液中，铬有10％形成铬的氧化物进入渣中，使炉渣变稠，合金收得率低，没有办法解决，导致铬铁合金收得率低于90％，钼铁合金收得率仅在95％左右。同时现有技术还存在还因为要加入入铬、钼铁合金使冶炼时间将相应延长的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的转炉冶炼生产45CrMnMo钢的方法。该转炉冶炼45CrMnMo钢的方法的技术方案包括包括以下步骤：

a、在转炉内加入脱硫铁水，并加入石灰料进行冶炼；

b、在转炉出钢液过程中把按比例配制的铬铁合金、钼铁合金和硅锰合金逐步加入钢液包内，同时也将金属铝加入钢液包内进行脱氧；

c、出钢完后向钢包内钢液中吹氩气；

d、对钢液进行真空处理的方法，同时在真空过程中对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。

其中，上述方法步骤a中所述的脱硫铁水的含硫量≤0.020，石灰料加入量为脱硫铁水的质量的0.03％～0.04％。

其中，上述方法步骤b中所述的出钢的终点碳控制在0.35～0.45％范围内，出钢温度控制≥1660℃，

其中，上述方法步骤c中所述吹氩气的压力为0.4～0.6Mpa，将钢水温度控制在1600～1650℃。

其中，上述方法步骤d中所述的真空处理将真空度控制在400Pa以下，处理时间16～20分钟，温度控制在1580～1650℃，同时还调整钢液中的[Als]在0.015～0.035％范围内。

进一步的本发明方法包括以下步骤：

a、在转炉内加入含硫量≤0.020％的脱硫铁水，并加入0.035％的石灰料进行氧气顶吹冶炼；

b、出钢的终点碳控制在0.35～0.45％范围内，出钢温度控制≥1660～1700℃，出钢液过程中把按脱硫铁水质量的0.018％的含铬60％的铬铁合金，按脱硫铁水质量的0.044％的含钼60％的钼铁合金，按脱硫铁水质量的0.13％的含锰66％、含硅16％的硅锰合金逐步加入钢液包内，并按每吨钢水加入3.5～3.6Kg金属铝进行脱氧；

c、出钢完后用0.4～0.6Mpa压力的向钢包内钢液中吹氩气，吹氩气时间≥3分钟，一般3～6分钟，将钢包内钢液温度控制在≥1600～1650℃。

d、在真空度400Pa以下对钢液进行真空处理17～20分钟，温度控制在1580～1650℃，同时对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。

本发明方法通过氧气顶吹转炉冶炼、微合金化、炉后吹氩、电加热炉钢液、真空处理等工艺步骤实现在转炉中生产45CrMnMo钢，生产的45CrMnMo钢的产品强韧性优良，低倍组织各项≤2.0级，非金属夹杂物各项级别≤2.5级，非金属夹杂物总和级别≤16级，经热处理后的晶粒度≥5.0级，屈服强度≥820MPa，抗拉强度≥980MPa，断后伸长率≥13％，冲击功≥54J.并有良好的抗疲劳和耐腐蚀性。铬铁、钼铁合金加入钢液包内可以使铬铁回收率能达到≥95％。同时，本发明生产45CrMnMo钢是把铬、钼合金与硅锰合金等出钢过程中逐步加入钢液包内，这样可以缩短冶炼时间约10分钟，提高经济效益。为45CrMnMo合金钢的生产提供了一种更好的新选择。

具体实施方式：

实施例一使用本发明方法生产45CrMnMo钢