[发明专利]一种高均质大规格超高强度钢锭及其制造方法

权利要求书

1.一种高均质大规格超高强度钢锭，其化学成分的重量百分比为：C：0.29-0.36％，Mn：0.50-1.50％，Si：1.20-2.50％，Cr：0.90-1.20％，Ni：5.00-6.00％，Mo：0.50-1.00％，V≤0.35％，Nb≤0.04％，S≤0.005％，P≤0.01％，O≤20PPm，N≤25PPm，其余为Fe和不可避免的杂质；该钢锭的直径Φ为760-920mm；该钢锭锻造成400mm-500mm直径的钢棒的纵向力学性能：R_m≥1800MPa，R_p0.2≥1470MPa，A≥10％，Z≥44％，20℃下A_ku≥60J，横向力学性能与纵向力学性能之比达到92％以上，其低倍组织中的白斑、暗斑、径向偏析、年轮状偏析分别达到A、A、A、B级。

2.如权利要求1所述的高均质大规格超高强度钢锭的制造方法，包括如下步骤：

(1)真空感应炉熔炼，包括熔化和精炼：

(a)熔化：按照上述化学成分的配比进行备料，将除金属Mn外的原料采用真空感应炉进行预热，当真空度≤4Pa时给电熔化，熔化功率为400-1000kW，熔化期控制真空度≤5Pa，如果沸腾降功率；全熔后功率升至1000-2000kW保持7-10分钟，温度达到1580-1600℃，获得熔化后的钢水；

(b)精炼：将真空感应炉内充氩气并将金属Mn加入溶化后的钢水中，在1580-1600℃高温下进行精炼，为了获得高均质化钢材，钢水采用电磁搅拌，全程搅拌时间5～10分钟，获得精炼钢水；

(2)浇铸、冷却、退火：

将精炼钢水采用上注法浇铸成电极钢锭，浇铸温度控制在1520～1550℃的低温；浇铸后的电极钢锭先进行模冷冷却75-120min，再进行退火、保温，然后炉冷至500℃以下进行空冷，获得退火后的电极钢锭，退火温度为640-660℃，保温时间为15-25h；

(3)修磨：

将退火后的电极钢锭用砂轮磨光，表面清理至金属本色；

(4)真空自耗炉重熔：

将修磨后的电极钢锭采用真空自耗炉重熔，熔炼速度为7～8公斤/分钟；熔毕进行模冷冷却，冷却时间为80-120min，冷却至钢锭表面温度在350-500℃热送退火炉退火、保温，退火温度为650-670℃，保温时间为15-25h；然后炉冷至500℃以下进行空冷，表面车光后获得直径Φ为760-920mm的所述高均质大规格超高强度钢锭。

3.如权利要求2所述的高均质大规格超高强度钢锭的制造方法，其特征在于，步骤(1)的(a)中，原料中的原料钢按照如下化学成分的配比采用EAF+LF+VD三步法冶炼，经热轧、切割、磨光后制得，化学成分的重量百分比为：C：0.20-0.35％，S≤0.002％，P≤0.006％，Si≤0.30％，Mn≤0.60％，Al≤0.050％，Cu≤0.20％，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.如权利要求2或3所述的高均质大规格超高强度钢锭的制造方法，其特征在于，真空自耗炉重熔的电压为22～25V，电流为13～13.5KA。