[发明专利]一种分阶段控制压力的加压感应冶炼高氮不锈钢的方法

权利要求书

1.一种分阶段控制压力的加压感应冶炼高氮不锈钢的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)配料与压力参数确定：依据高氮不锈钢钢种的目标成分，通过下述公式①计算出加压感应炉内的冶炼压力P₁，通过公式②计算出加压感应炉内的浇铸压力P₂，根据公式③计算出冶炼原料中氮的实际加入重量百分比(wt％)₁，结合冶炼原料的成分确定所需冶炼原料的重量百分比，从而配制冶炼原料，并且添加1.0～2.0kg/t的用于脱氧的电解铝，其中，冶炼原料包括工业纯铁、金属铬或铬铁、金属钼或钼铁、金属镍、金属锰、工业硅、氮化铬和石墨，

冶炼压力P₁的计算公式①，

P1=Pθ×102{lg[%N]+188/T+1.17+(3280/T-0.75)×A}1-0.06×(3280/T-0.75)]]>   ①

式①中，P₁表示冶炼压力，P^θ表示标准大气压，T表示冶炼温度，A通过下述公式计算得到，

A＝0.13[％N]+0.118[％C]+0.043[％Si]+0.011[％Ni]+3.5×10^-5[％Ni]²

-0.024[％Mn]+3.2×10^-5[％Mn]²-0.01[％Mo]+7.9×10^-5[％Mo]²

-0.048[％Cr]+3.5×10^-4[％Cr]²

浇铸压力P₂的计算公式②，

P₂＝[(0.25～0.40)P₁/P^θ+(0.15～0.65)]MPa   ②

式②中，P₂表示浇铸压力，

冶炼原料中氮的实际加入重量百分比(wt％)₁的计算公式③，

   ③

式③中，(wt％)₁表示冶炼原料中氮的实际加入重量百分比，(wt％)_N表示高氮不锈钢钢种的目标成分中氮的重量百分比；

(2)装料：将金属铬或铬铁、金属钼或钼铁、工业纯铁与金属镍放入加压感应炉中的坩埚内，将易氧化或挥发的金属锰、工业硅、氮化铬、电解铝和石墨置于加料仓中；

(3)炉料熔化：将加压感应炉内的压力抽真空至10Pa以下，并通电升温至坩埚内的炉料全部熔化；

(4)合金化：待加压感应炉的坩埚中的炉料充分融化达到熔清之后，向加压感应炉内充入纯度≥99.999％的高纯氮气至压力为P₁，然后通过加料仓向加压感应炉内的坩埚中依次加入工业硅、金属锰、氮化铬、石墨进行合金化，同时添加电解铝脱氧，并在1530～1600℃温度下保温10～15min；

(5)浇铸：向加压感应炉内充入纯度≥99.999％的高纯氮气至炉内压力为P₂，然后进行浇铸，浇铸结束后，冷却泄压，取出铸锭，其中，浇铸温度为1530～1580℃，增压和浇铸时间共为8～15min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述高氮不锈钢钢种的目标成分按重量百分比为：不超过0.2％的C、12～23％的Mn、15～24％的Cr、不超过1％的Si、不超过4.5％的Mo、0.7～2％的N、不超过4.5％的Ni、余量的Fe。