[发明专利]一种合金结构钢晶粒度细化方法

说明书

本发明涉及一种合金结构钢晶粒度细化方法，属于合金结构钢制备方法技术领域。为解决现有合金结构钢晶粒度粗大影响钢材致密度和力学性能的问题，本发明提供了一种合金结构钢晶粒度细化方法，包括电炉冶炼→LF精炼→VD真空精炼→钢锭模铸→轧制→缓冷→压直→探伤→退火→检验、检查→上交；其中轧制过程的终轧温度控制在900～960℃，入缓冷坑温度控制在650～750℃，缓冷时间为60h。本发明提供的合金结构钢晶粒度细化方法通过严格控制轧制终轧温度、缓冷温度和缓冷时间使合金结构钢的晶粒度由2～3级降到6级以上，满足优质合金结构钢对晶粒度的要求，保证了钢材的致密度和力学性能。

技术领域

本发明属于合金结构钢制备方法技术领域，尤其涉及一种合金结构钢晶粒度细化方法。

背景技术

合金结构钢是指用作机械零件和各种工程构建并含有一种或数种一定量的合金元素的钢。合金结构钢由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比，较高的韧性和疲劳强度，和交底的韧性-脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。

晶粒度是指钢在具体热处理或热加工条件下所得到的的奥氏体晶粒大小，基本上反映了钢件实际热处理时或热加工条件下所得到的晶粒大小，直接影响钢冷却后获得的产物的组织和性能。工业上采用晶粒度等级来表示晶粒大小，标准晶粒度共分12级，1～4级为粗晶粒，5～8级为细晶粒，9～12级为超细晶粒度。

优质的合金结构钢应具有良好的致密度和力学性能，但由于制备工艺不足，常常得到晶粒非常粗大的合金结构钢，其晶粒度达到2～3级，无法满足优质合金结构钢的要求。

发明内容

为解决现有合金结构钢晶粒度粗大影响钢材致密度和力学性能的问题，本发明提供了一种合金结构钢晶粒度细化方法。

本发明的技术方案：

一种合金结构钢晶粒度细化方法，包括电炉冶炼→LF精炼→VD真空精炼→钢锭模铸→轧制→缓冷→压直→探伤→退火→检验、检查→上交；其中轧制过程的终轧温度控制在900～960℃，入缓冷坑温度控制在650～750℃，缓冷时间为60h。

进一步的，所述合金结构钢的化学成分按重量百分含量包括：C：0.47～0.52％、Si：1.35～1.70％、Mn：0.95～1.30％、P≤0.030％、S≤0.020％、Cr：0.15～0.35％、V：0.02～0.06％、B：0.0005～0.0035％，其余为Fe及不可避免杂质。

进一步的，所述电炉冶炼过程中终点C成分为0.20％，P成分为0.006％，出钢温度为1620℃，铝锭加入量为30kg/36.5t，白灰加入量为300kg/36.5t，合成渣加入量为300kg/36.5t。

进一步的，所述LF精炼过程中到位C含量为0.21％，到位P含量为0.008％，到位S含量为0.020％，到位Si含量为0.16％，碳粉添加量为30kg/炉，白灰添加量为500kg/炉，硅粉添加量为150kg/炉，LF精炼时间为100min，白渣时间为75min。

进一步的，所述LF精炼过程中铝含量变化为到位Al含量0.002％，取样2Al含量0.030％，取样3Al含量0.026％。

进一步的，所述VD真空精炼过程中真空保持时间为20min，软吹前温度为1561℃，喂入Al线长度20m/炉，加入Ti铁40kg/炉，加入B铁5kg/炉，软吹时间为20min，加覆盖剂50kg/炉，吊包温度为1528℃。

进一步的，所述钢锭模铸过程中吊包温度为1530℃，锭型5.55t，一盘注速锭身625s，帽口605s。

进一步的，所述轧制过程中出坑温度为1270℃，采用大压下轧制，道次压下量不小于60mm，轧后温度为1070℃。

本发明的有益效果：