[发明专利]一种高韧性合金钢的精炼方法

说明书

本发明公开了一种高韧性合金钢的精炼方法，包括如下步骤：将低硫磷废钢作为炉料放入电弧炉内熔化，并加入Mo；炉料熔化80‑90%后，加入渣料；炉料全熔为钢水后在渣料上加入缓释脱氧剂；扒渣，新渣形成后向钢水中加入Cr、W和Mn，并加入沉淀脱氧剂；向渣料表面分批加入扩散脱氧剂，同时利用电弧炉底吹惰性气体搅拌，精炼1‑1.5h，精炼结束前5‑10min向钢水中加入V；向钢水中补加Si和Co，继续熔炼10‑15min；加入终脱氧剂脱氧后出钢浇注得自耗电极；将自耗电极装上重熔机进行重熔；重熔出锭后埋沙冷却，取出退火后即得。本发明合理控制反应条件，熔炼出的高韧性合金钢同时具有较高硬度和强度。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，尤其是涉及一种高韧性合金钢的精炼方法。

背景技术

进入21世纪后，高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、石油开采和长距离油气输送管线、军用舰艇、航空航天器、高速铁路设施、能源设施等国民经济的各个部门都需要性能高、使用寿命长且成本低的合金钢，合金钢的开发具有重要意义。

现有技术中，合金钢一般使用熔炼的方法制备。例如，在中国专利文献上公开的“一种合金钢精铸件的熔炼方法”，其公告号CN107312965A，通过炉料准备、熔炉通电加温、翻拌、检测、造渣、合金料添加、集渣、检测出钢即可。

但传统的合金钢组分及熔炼时的工艺，使合金钢具有高韧性和良好的疲劳强度时，硬度和强度一般就会较低，因此如何熔炼出同时具有高硬度、高强度的高韧性合金钢，还有待探索。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的合金钢具有高韧性和良好的疲劳强度时，硬度和强度一般就会较低的问题，提供一种高韧性合金钢的精炼方法，使得精炼出的高韧性合金钢具有高速钢的高硬度和高强度的同时具有较高的韧性和抗疲劳强度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高韧性合金钢的精炼方法，包括如下步骤：

(1)将低硫磷废钢作为炉料放入电弧炉内熔化，并加入Mo；

(2)炉料熔化80-90％后，加入渣料覆盖炉料；

(3)炉料全熔为钢水后在渣料上加入缓释脱氧剂预脱氧；

(4)扒渣，新渣形成后向钢水中加入Cr、W和Mn，并加入沉淀脱氧剂进行沉淀脱氧；

(5)向渣料表面分批加入扩散脱氧剂，同时利用电弧炉底吹惰性气体搅拌，1500-1600℃下精炼1-1.5h，精炼结束前5-10min向钢水中加入V；

(6)向钢水中补加Si和Co，继续熔炼10-15min；

(7)加入终脱氧剂脱氧后出钢浇注，脱模后得到自耗电极；

(8)将自耗电极装上重熔机，在重熔机的结晶器内加入重熔渣料，并将自耗电极的一端插入重熔渣料内，开启重熔机进行重熔；

(9)重熔出锭后埋沙冷却，取出退火后即得高韧性合金钢，退火采用电炉退火，退火方法为：设750-850℃保温2-3小时，然后自然降到450-550℃点功炉门5公分，430-510℃门升10公分，350-450℃炉门升一半，250-350℃以下门升直、平车拉出一半，230-310℃以下全拉出。

Mo难熔且不易氧化，因此直接在熔化期加入，可以保证熔化完全，成分均匀。如果在后期加入，Mo来不及完全熔化，可能造成在钢液中分布不均匀，造成冶炼时间增加。