[发明专利]F91高耐热钢及其冶炼方法

说明书

技术领域：

本发明系冶金技术领域，具体的说是涉及F91高耐热钢及其冶炼方法。

背景技术：

当前我国大力发展高效、节能、大功率发电行业，其大型汽轮机、燃汽轮机等重要关键件：转轴、齿盘、连杆及高能锅炉用管道、弯头、接管等，原来采用1Cr12Mo，1C12MoV等材料仅适用于临界，亚临界状态，而国家100万级、130万级超临界、超超临界电机及锅炉用材料迫切需要开发。而对于这类钢的冶炼，控制P(磷)的超低P含量是最关键。磷是钢中有害杂质元素。它能使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性。因此一般控制其含量不大于0.06％，而优质钢中磷要求0.03-0.04％以下。磷能和铁形成固溶体，当磷含量较大时，将以磷化铁夹杂物形式存在，易于偏析，从而使钢的冷脆敏感性、回火脆性及焊接裂纹敏感性增加.降低了钢的韧性。因此，冶炼出高品质超低P含量的耐热钢，可以成功解决当今大功率发电行业急需用耐热钢的用材问题。

发明内容：

本发明的目的在于通过对原来1Cr12Mo、1Cr12MoV等材料的成分优化，冶炼方法的改进，研制出超低含P(≤0.008％)量的F91高耐热钢，用于大功率发电行业的大型汽轮机、燃汽轮机等重要关键零部件的制造。

F91高耐热钢其化学成分(Wt/％)：C0.08～0.12、Mn0.30～0.50、P≤0.008、S≤0.008、Si0.20～0.50、Ni≤0.40、Cr8.00～9.50、Mo0.85～1.05、Nb0.08～0.10、V0.18～0.25、N0.03～0.07，Al≤0.04，其余为Fe。

冶炼工艺：

一、EAF(电弧炉)冶炼：

1.配料：选择S、P均≤0.030％的优质废钢和纯净的Cr、Mo、Nb、V合金料；

2.熔化期：

开始首先加入1～2％FeO(铁矿石)，2％石灰作炉底铺底料；

熔化末期、氧化初期：当钢液温度1540～1560℃时，加入2.0～2.5％FeO和1.8％～2.5％的石灰，使钢液碱度在2～2.5时，加强吹O脱C，使脱C量≥0.40％，并不断让炉渣流淌，使P脱至0.002～0.003％；

3.在倒入VODC中间包之后，将炉渣扒净，以防在VODC精炼炉中冶炼时回P。

二、VODC真空精炼：

VOD阶段：真空度80～120mbr，吹氧速度550m³/h，抽真空时间1～1.5h，Ar流量5m³/h；C脱至0.10％以下；

VCD阶段：真空度≤1mbar，抽真空时间10～15分钟，Ar流量5m³/h；调整各成分至规定要求(除N外)；

VOH阶段：按钢水重量加入1％铝提高250℃计算，升温至1650～1670℃，吹氧速度500～600m³/h，真空度350～450mbar，Ar流量5m³/h；

VD阶段：真空度≤1mbar，抽真空时间12～15分钟，Ar流量5m³/h；真空精炼结束：钢水注入钢包内调整N至0.03～0.07％。