[发明专利]一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：其过程为：钢水初炼-AOD精炼-LF精炼-IC浇铸-VIM熔炼-ESR电渣重熔-VAR真空自耗重熔，获得一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢。

2.根据权利要求1所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在进行钢水初炼过程中，首先在EAF炉内熔化废钢，所述废钢为普通的Q235钢坯，其加入量为420kg～520kg/吨钢，熔化过程大量吹氧，补加石灰，直至钢水中磷含量小于等于0.003％；然后将炉渣扒除干净，加入高碳铬铁250kg～300kg/吨钢，待全部溶化后，且钢液中C≥2.0％，P≤0.01％时，出钢。

3.根据权利要求2所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在AOD精炼过程中，进行氧氩混吹脱碳，当碳为0.06％～0.1％时，停止吹氧；然后加入金属钴，钼铁，钨铁，金属镍，继续吹氧，直至碳小于0.02％；然后将炉渣扒净，出钢；且在出钢过程加入金属铝块、金属硅、碳粉、萤石、石灰、铝矾土、镁球、石英砂。

4.根据权利要求3所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：其加入的金属钴130～165kg/吨钢，钼铁85kg～96kg/吨钢，钨铁11～28kg/吨钢；金属镍23～38kg/吨钢；金属铝块量0.5kg/吨钢，硅0.7kg-2.2kg/吨钢，碳粉1.2～3.2kg/吨钢；萤石+石灰+镁球+石英砂20kg/吨钢，其按重量比例为萤石12％～20％，石灰45％-55％，铝矾土12％～25％，镁球5％～10％，石英砂2％～8％。

5.根据权利要求4所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在LF精炼过程中，向渣面加碳粉进行脱氧，按照1.0-2.0kg/吨钢加入；控制白渣保持时间2个小时以上，且在白渣保持时间1.0～1.5小时时，加入铌铁0.9～1.6kg/吨钢、钒铁10～13kg/吨钢；在LF精炼过末期钢水中各元素占总重量的百分比例为：C 0.16％～0.33％；Si 0.05％-0.2％；Mn≤0.15％；Cr 14.0％-17.0％；Ni 2.3％-4.0％；Co 13.0％-16％；Mo 5％-6％；W 0.7％-2.0％；Nb+V 0.7％-1.2％；P+S+Ti≤0.025％；Al≤0.002％；O≤0.004％，N 0.015～0.03％；H≤0.0008％，其它元素为Fe。

6.根据权利要求5所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在IC浇铸过程中，在氩气保护下采用底铸法浇铸，且浇铸过热度不低于50℃。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在进行VIM熔炼过程前，将IC浇铸的钢锭锻造成直径100mm的圆棒，然后机加工成直径80mm的圆棒，即作为VIM熔炼的原料；在VIM熔炼过程中，在小于20Pa的压力下熔化时间4-5小时，待完全熔化后，压力≤3Pa时，转入精炼期，精炼1～2个小时后，按照吨钢0.5～0.8kg加入铝粒，继续精炼0.5-1小时后，按照吨钢0.02～0.2kg Ce、0.03～0.3kg La、0.2～0.4kg Y加入，再精炼1～2小时后，真空下出钢，浇铸成自耗电极。

8.根据权利要求7所述的一种低成本超纯高强韧性低碳不锈轴承钢的制备方法，其特征在于：在ESR电渣重熔过程中，控制电渣重熔保护罩中的氧含量小于50ppm；所用渣系各组元占总重量的百分比例为：CaF₂ 44％-58％，CaO 10％～15％，BaO 5％～10％，CeO₂ 1％～5％，La₂O₃ 8％～12％，Y₂O₃ 10％-15％；重熔速度控制为0.90～1.0*D_{电渣锭直径}kg/小时；电渣重熔采用电压摆动控制，摆动值为±(2～3)V。