[发明专利]一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺

权利要求书

1.一种高强度高韧性铸钢材，其特征在于，原料及各组分含量为：C 0.21-0.28％、Si0.31- 0.43％、Mn 0.09-0.13％、B 0.21-0.25％、Ni 0.34-0.42％、Zr 0.09-0.17％、Cr0.11- 0.15％、Al 0.11-0.13％、P 0.07-0.09％、S 0.03-0.04％、Sb 0.07-0.11％、Ti0.06- 0.09％、Ca 0.001-0.004%、稀土元素0.04-0.07％、O≤0.03%、N≤0.04%，余料为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材，其特征在于，原料及各组分含量为：C0.23-0.25％、Si 0.34-0.39％、Mn 0.11- 0.13％、B 0.22-0.24％、Ni 0.37-0.41％、Zr0.1-0.15％、Cr 0.13-0.15％、Al 0.11- 0.13％、P 0.08-0.09％、S 0.03-0.04％、Sb0.08-0.1％、Ti 0.07-0.09％、Ca 0.002-0.004%、稀土元素0.04- 0.06％、O≤0.03%、N≤0.04%，余料为Fe及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材，其特征在于，原料及各组分含量为：C0.24％、Si 0.34％、Mn 0.12％、B 0.23％、Ni 0.39％、Zr 0.11％、Cr 0.14％、Al 0.12％、P0.09％、S 0.04％、Sb 0.09％、Ti 0.07％、Ca 0.003%、稀土元素0.05％、O≤0.03%、N≤0.04%，余料为Fe及不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材，其特征在于，所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分： Y：10-20％、Pm：5-7％、Ga：10-20％，Bi：6-10％，余量为Ce。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：

（1）熔炼：将废铁投入电炉中，进行预炼成铁水，并向铁水中添加电石粉；

（2）加料：向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁，并向铁水进行吹氮处理；

（3）精炼：向步骤（2）铁水中加入精炼剂精炼40-50min，保温25min后取样，分析成分后，调整成分，熔化5-10min，然后进行真空脱气，钢水在真空处理过程中全程吹氩气，抽真空压力≤1Kpa，抽真空时间≥15min，制得精炼铁水；

（4）连铸：将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯；

（5）加热：将连铸坯放入真空加热炉中加热，加热温度1100-1200℃，连铸坯出炉均热温度≤50℃，连铸坯在炉时间≥400min；

（6）扎制：将步骤（5）中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎，扎制成厚度为30-50mm中间坯，再经4-7机架进行精轧，精轧开轧温度830-850℃，精轧终轧温度780-800℃，轧后空冷；

（7）热处理：将步骤（6）扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min，然后迅速降温到180-210℃；然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h，最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃，再保温7-8h；

（8）精加工：将步骤（7）热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨，得到高强度高韧性铸钢材。

6.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中的精炼剂由下列重量份的原料制成：NaBF₄5-8份、氯化钠3-5份、Na₂TiF₆8-10份、NaF 5-8份。

7.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺，其特征在于，所述步骤（4）中连铸操作控制温度为850-900℃。

8.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺，其特征在于，所述步骤（5）中连铸坯加热温度1150-1200℃。