[发明专利]碳素钢及其制造方法

权利要求书

1.一种碳素钢的制造方法，包括以下步骤：

(a)初炼钢水；

(b)在钢水的C含量为0.05％～0.10％，P含量不大于0.015％，S含量不大于0.020％时，向钢包出钢；

(c)在出钢过程中，调整钢水的Si含量为0.17％～0.37％，Mn含量为0.35％～0.65％，并调整钢水的氧含量在0.0020％以下；

(d)控制钢水的Als含量为0.02％～0.03％，Als表示酸溶铝；

(e)在钢包精炼炉中调整钢水的氧含量在0.0010％以下，并调整钢水的C含量为0.17％～0.23％；

(f)对钢水进行循环真空脱气处理，并调整钢水的Ti含量为0.006％～0.010％，从而得到碳素钢，

所述碳素钢包含0.17％～0.23％的C、0.17％～0.37％的Si、0.35％～0.65％的Mn、0.006％～0.010％的Ti、0.008％～0.015％的Als，余量为Fe和不可避免的杂质，碳素钢中各元素的含量均为重量百分比含量。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述碳素钢中不可避免的杂质包括不大于0.20％的Cu、不大于0.25％的Cr、不大于0.25％的Ni、不大于0.15％的Mo、不大于0.007％的N、不大于0.025％的P和不大于0.015％的S。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(a)中采用转炉来初炼钢水。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(c)中采用铝锰铁、铝铁、硅铁、金属锰和低碳锰铁中的至少一种调整钢水的氧含量在0.0020％以下。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(c)中采用硅铁来控制钢水的Si含量，采用金属锰、铝锰铁和低碳锰铁中的至少一种来控制钢水的Mn含量。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(d)中向钢水加入铝来控制钢水的Al含量。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(e)中采用CaC₂或CaC₂与铝的组合调整钢水的氧含量在0.0010％以下。

8.根据权利要求3所述的制造方法，其中，步骤(a)包括在转炉内冶炼铁水来获得钢水，在步骤(e)中采用CaC₂调整钢水的氧含量在0.0010％以下，CaC₂的使用量为铁水加入量×95％×(1.8～2.2)×(0.7～1.0)，所述CaC₂的使用量的单位是kg，所述铁水加入量的单位是吨。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(e)中通过向钢水喂入碳来调整钢水的C含量。

10.根据权利要求1所述的制造方法，其中，对钢水进行循环真空脱气处理的步骤包括在RH真空装置中对钢水进行循环真空脱气处理，在压强不大于300Pa的条件下真空处理的时间不少于10分钟。

11.根据权利要求1所述的制造方法，其中，调整钢水的Ti含量的步骤包括将钛铁合金加入钢水。

12.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述制造方法还包括在步骤(f)之后对钢水进行连铸，连铸操作所使用的中间包中的钢水的温度为1530℃～1560℃。

13.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述碳素钢的Ti含量和Als含量之和不低于0.018％。

14.一种碳素钢，所述碳素钢按重量计包含0.17％～0.23％的C、0.17％～0.37％的Si、0.35％～0.65％的Mn、0.006％～0.010％的Ti、0.008％～0.015％的Als，余量为Fe和不可避免的杂质，其中Als表示酸溶铝。

15.根据权利要求14所述的碳素钢，其中，所述碳素钢中不可避免的杂质包括不大于0.20％的Cu、不大于0.25％的Cr、不大于0.25％的Ni、不大于0.15％的Mo、不大于0.007％的N、不大于0.025％的P和不大于0.015％的S。

16.根据权利要求14所述的碳素钢，其中，所述碳素钢的Ti含量和Als含量之和不低于0.018％。