[发明专利]一种提高低合金高强度耐磨钢中有效硼含量的方法

说明书

一种提高低合金高强度耐磨钢中有效硼含量的方法，包括（1）转炉冶炼：进行脱磷操作，全程底吹氩气，一倒后点吹氧气≤500m³，避免过吹，钢包中加入铝块和白灰进行前期脱氧和造渣处理，TO≤80ppm，N≤30ppm；（2）LF精炼：向钢包中喂入铝线，保证钢液中酸溶铝为0.03～0.05wt%，造白渣脱硫后加入钛铁，3分钟后加入硼铁，钢包底吹氩气；（3）RH真空处理：处理时间≥35min，精炼结束后，钢液中N≤40ppm；（4）板坯连铸：中间包开浇前采用氩气吹扫，开浇后采用双层覆盖剂，保护浇注。本发明通过控制钢液中氧和氮含量，减少酸不溶硼产生，进而增加有效硼含量，使钢坯中有效硼含量达到85%以上。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，涉及一种提高低合金高强度耐磨钢中有效硼含量的方法。

背景技术

低合金高强度耐磨钢兼具高磨损性能、高强度、高韧性和良好的焊接性能，在煤矿、运输、农业、建筑、食品加工等行业的机械设备中得到了广泛的应用。

耐磨钢板心部质量的提高能够显著提升磨损性能，延长设备的使用寿命，而这又主要取决于热处理生产中的淬透性。化学成分体系中，硼是重要的提高淬透性元素，而且只需要少量加入（一般10-20ppm）就能显著提升耐磨钢的心部硬度。钢中硼含量即全硼，包括酸溶硼和酸不溶硼。其中酸溶硼是有效硼，乐意提升钢板淬透性，酸不溶硼为氮氧化物，对淬透性没有作用，在生产中应该尽量避免其生成。实际生产中存在加入硼铁后，钢液酸溶硼含量偏低，酸不溶硼含量偏高的问题，导致淬透性不好，从而使耐磨钢心部硬度性能偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高低合金高强度耐磨钢中有效硼含量的方法，该方法可提升耐磨钢钢板的淬透性，保证表面及心部的硬度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种提高低合金高强度耐磨钢中有效硼含量的方法，其包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理和板坯连铸工序，具体步骤为：

（1）转炉冶炼工序：进行脱磷操作，全程底吹氩气，氩气流量为200～400m³/h，一倒后点吹氧气≤500m³，避免过吹，在钢包中加入铝块和白灰进行前期的脱氧和造渣处理，TO≤80ppm，N≤30ppm；

（2）LF精炼工序：向钢包中喂入铝线，保证钢液中酸溶铝含量为0.030～0.050%，造白渣脱硫完成后，加入钛铁，ω（Ti）／ω（N）质量分数比例控制在3～4，钢包底吹氩气保持小气量软吹，氩气流量控制在10～20m³/h，加入钛铁3min后再加入硼铁，调整好成分和温度后，进行钢包底吹氩气操作；

（3）RH真空处理工序：总处理时间≥35min，RH真空处理结束后，钢液中的N≤40ppm；

（4）板坯连铸工序：中间包开浇前采用氩气吹扫，开浇后采用双层覆盖剂，加密封圈及长水口吹氩保护浇注。

所述转炉冶炼工序，出钢过程下渣量≤0.25wt%。

所述LF精炼工序，铝线喂入量为200～300m，底吹氩气时间≥5min。

所述RH真空处理工序，真空度≤100Pa，真空处理时间≥20min，纯脱气时间≥8min，RH真空处理后钢水氩气净吹时间≥6min。

所述板坯连铸工序，氩气流量15～25 NL/min，浸入式水口插入结晶器深度160～180mm，恒速浇铸。

上述转炉冶炼中，在脱碳脱磷的基础上，降低钢水中全氧和氮含量，保证LF精炼工序加入硼铁后，尽量减少硼的氮氧化物的生成。采取的底吹氩气，能够更好的均匀钢水中成分和温度，氧和碳充分接触反应，生成一氧化碳和二氧化碳，并以气泡的方式上浮。溶解于钢液中的氮在充分碰撞中形成氮气，也上浮排出。