[发明专利]高铬钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铬钢及其制造方法。

背景技术

高铬钢具有许多优点，例如，铬含量在3％左右的高铬钢具有抗C0₂、H₂S等酸性气体等优点而可以用作石油套管用钢。

上述高铬钢通常通过在冶炼出钢过程中加入铬铁进行合金化得到。由于高铬钢中的铬含量较大，所以在出钢过程中需要加入大量的铬铁。然而，这种在出钢过程中加入大量铬铁的方式会使钢水的温度急剧降低而不利于钢水的后续处理。此外，为了降低大量加入铬铁对钢水温度的影响，通常在出钢过程中加入价格昂贵的低碳铬铁，导致高铬钢的生产成本增大，并且在出钢过程中加入低碳铬铁对防止钢水温度急剧下降的贡献有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种高铬钢及其制造方法。

根据本发明的一方面，提供了一种高铬钢的制造方法，该制造方法包括以下步骤：(a)初炼钢水；(b)在钢水的C含量为0.04％～0.10％、P含量不大于0.010％、S含量不大于0.008％时，向钢包出钢；(c)在出钢过程中，调整钢水的Cr含量为1.8％～2.5％并调整钢水的氧含量为不大于0.0005％；(d)将钢包渣的氧化性调整为不大于1％；(e)在钢包精炼炉中精炼钢水，调整Cr含量为2.7％～3.0％、S含量为不大于0.003％；(f)对钢水进行钙化处理；(g)对钢水进行循环真空脱气处理，并调整钢水的Cr含量为2.8％～3.2％；(h)对钢水进行钙化处理，从而得到高铬钢，所述高铬钢包含0.15％～0.20％的C、0.15％～0.30％的Si、0.45％～0.60％的Mn、2.8％～3.2％的Cr、0.40％～0.50％的Mo、0.01％～0.04％的Al、0.01％～0.03％的Ti、不大于0.015％的P、不大于0.008％的S，余量的铁和不可避免的杂质，高铬钢中各元素的含量均为重量百分比含量。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(a)中可以采用转炉来初炼钢水。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(c)中可以采用铬铁调整钢水的Cr含量。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(c)中可以采用高碳铬铁调整钢水的Cr含量。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(c)中可以调整钢水中的Si含量为0.15％～0.25％、Mn含量为0.40％～0.50％、Mo含量为0.40％～0.50％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(c)中可以通过将合金化材料加入钢水来调整Si含量、Mn含量和Mo含量，合金化材料可以包括用于调整Mn含量的铝锰铁、金属锰和锰铁中的至少一种、用于调整Si含量的硅铁以及用于调整Mo含量的钼铁。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(c)中可以采用铝铁调整钢水的氧含量为不大于0.0005％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(d)中可以向钢包渣中加入高铝调渣剂来将钢包渣的氧化性调整为不大于1％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(e)中可以向钢水中加入低碳铬铁调整Cr含量为2.7％～3.0％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(f)中可以向钢包精炼炉精炼后的钢水中加入0.33kg/吨钢水～0.55kg/吨钢水的硅钙线进行钙化处理。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(g)中可以向钢水中加入低碳铬铁调整钢水的Cr含量为2.8％～3.2％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(g)中可以向钢水中加入钛铁调整钢水的Ti含量为0.01％～0.03％。

根据本发明的示例性实施例，在步骤(h)中可以向循环真空脱气处理后的钢水中加入0.22kg/吨钢水～0.44kg/吨钢水的硅钙线进行钙化处理。

根据本发明的示例性实施例，高铬钢的制造方法还可以包括在步骤(h)之后对钢水进行浇注来制造钢坯的步骤。

根据本发明的另一方面，提供了一种高铬钢，该高铬钢按重量计包含0.15％～0.20％的C、0.15％～0.30％的Si、0.45％～0.60％的Mn、2.8％～3.2％的Cr、0.40％～0.50％的Mo、0.01％～0.04％的Al、0.01％～0.03％的Ti、不大于0.015％的P、不大于0.008％的S，余量的铁和不可避免的杂质。