[发明专利]高度耐腐蚀钢的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高度耐腐蚀钢的制备工艺。

背景技术

长期以来，我国输电线路铁塔所用钢材局限于 Q 235 和 Q 345 两种强度等级。当构件设计荷载较大时，一般采用组合断面的方法来满足铁塔构件的承载能力要求，这必然导致铁塔杆件数量及规格增多，节点构造复杂，安装工作量增大，造成了工程投资的增加和资源的浪费。随着更高电压等级的 750KV、1000 KV 交流特高压、±800 KV 直流特高压输电线路的建设，以及大截面、多分裂导线的使用，杆塔设计荷载不断增大，这种由于铁塔用钢材强度过低所造成的影响表现得越来越突出。

另外，我国幅员辽阔，在北方很多地区冬季气温在 -20℃以下，极限气温达 -45℃以下；夏季，部分地区的地表温度高达50-60℃；特定环境下甚至还有大风冰雹暴雨等恶劣天气。近年来，我国输电铁塔在恶劣天气下发生的安全事故引起了广泛关注。因此，寻求一种能满足在各种恶劣和极端环境下使用稳定的输电铁塔用钢具有重大的经济和社会效益。

现有的高强度耐腐蚀钢的化学成分控制和生产冶炼方法制造的铁塔用钢其性能指标无法满足新型铁塔制造的实际需求。

本发明的目的就是开发一种满足上述技术要求，生产工艺科学、易操作、经济可靠的新型结构钢的生产工艺，以满足新型铁塔制造的需求。

发明内容

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明涉及高强度耐腐蚀钢的制备工艺，钢的组分按重量百分比为：C：0.3-0.5%，Cr：12-16%，Co：1.2-1.6%，Mn：0.2-0.6%，Si：0.2-0.8%，Mo：0.9-1.5%，V：0.05-0.2%，Ti：0.05-0.5%，稀土RE：0.05-0.5%和余量铁，采用转炉初炼、LF炉精炼、连铸的生产工艺流程，其特征在于：先在转炉冶炼过程中加入L08铁水及废钢；经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO₂：＜5.0；使化学成分达到钢地组分要求；最后在1500℃～1550℃进行连铸。

采用上述方法生产的钢种具有高屈服强度σs≥600N/mm²、-45℃时低温冲击韧性Akv≥30J、疲劳寿命≥300万次的性能。成品钢无需热处理，可用于医疗器械制作、列车铁塔的制造、工程机械用、煤矿液压之支架等领域。

本钢种经1000℃～1050℃淬火、650℃～750℃高温回火调质热处理后，抗拉强度≥760N/mm²、-45℃时低温冲击韧性Akv≥200J；经渗碳化学热处理后，可用于制造各种高强度耐腐蚀的耐磨机械传动零件和部件。

本发明的优点在于：

不改变原有优质钢种的生产条件，通过优选化学成分、优化生产工艺等手段，达到铁塔用钢的技术要求。使生产成本较电炉冶炼大幅度降低，钢质纯净，钢材批量生产各项力学性能优良，工艺过程简捷，成品铁塔无需调质热处理过程，安全性、可靠性大幅增强，满足货车提速、重载的需要的优点。同时通过不同的热处理或后步处理，高强度耐腐蚀性大幅提高，可用于制造各种高强度耐腐蚀的机械传动零件和部件。

具体实施方式

下面通过实施例详细介绍本发明的技术方案：

先在转炉冶炼过程中加入L08铁水及废钢；经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO₂：＜5.0；使化学成分达到钢的组分要求；最后在1500℃～1550℃进行连铸，铸成160mm×245mm、160mm×200mm和200mm×200mm方坯。性能达到如下指标：屈服强度σs为600N/mm²、-45℃时低温冲击韧性Akv 30J、疲劳寿命≥300万次。

将上述制得的钢材经1000℃～1050℃淬火、650℃～750℃高温回火调质热处理后，抗拉强度760N/mm²、-45℃时低温冲击韧性Akv=200J。并且，产品在经过96小时的盐雾腐蚀后，依然基本保持了原有的抗拉强度和表面光泽度。