[发明专利]一种控制9Cr18Mo轴承不锈钢氧含量的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种控制9Cr18Mo轴承不锈钢氧含量的冶炼方法，涉及金属冶炼技术领域，通过采用两个真空罐、底座、旋转装置、多个支撑结构、钢包水冷炉盖、多个驱动装置、真空抽气装置、导轨、框架导轨车等等构成一个循环系统，实现了LF炉和VD真空炉的工艺整合，并利用整合后的设备进行9Cr18Mo轴承不锈钢的生产，有效缩短了钢包的转运时间和转运中的热能损耗和氧化时间，从而有效的降低了所得9Cr18Mo轴承不锈钢的氧含量。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体为控制9Cr18Mo轴承不锈钢氧含量的冶炼方法。

背景技术

随着轴承承载能力、旋转速度、使用寿命和可靠性的增加，特别是航空航天、精密机床、核动力和石油钻井等领域使用轴承，要具有更高承载能力、耐温、耐蚀、耐磨、低噪音和超长接触疲劳寿命等性能，要求轴承不锈钢的组织结构和性能控制更加严格，就要不断改进工艺，生产高强度、高断裂韧性、耐磨、耐蚀、耐温以及高疲劳强度超长服役寿命的轴承用不锈钢。

9Cr18Mo不锈钢是制作轴承套圈及滚动体用的高碳铬不锈钢，也可用作不锈切片机械刃具及剪切刀具、手术刀片、高耐磨设备零件等，特性和用途基本与9Cr18钢相同，但淬火后具有更高的硬度和抗回火稳定性，钼可增加不锈钢的钝化作用。9Cr18、9Cr18Mo高碳铬不锈钢钢适用于制造在海水、河水、硝酸、蒸汽以及海洋性等腐蚀介质的轴承，如船舶、潜水泵部件中的轴承，石油和化工机械中的轴承，航海仪表轴承等，在标准GB/T1220-2007中，对氧含量没有明确标准要求，但在钢中氧是有害元素，它是在炼钢过程中自然进入钢中的，氧在钢中主要以FeO、MnO、SiO₂、Al₂O₃等夹杂形式存在，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响，钢中的氧含量越低越好。国外对制作高承载能力、快速旋转、长使用寿命和可靠性的轴承用钢，明确要求氧含量控制在10ppm以内。根据GB/T1220-2007标准要求，9Cr18Mo轴承不锈钢的成分比：C：0.95～1.10％，Mn：≤0.8％，Si：≤0.8％，Cr：16.0～18.0％，Ni：≤0.60％，Mo：≤0.75％，P≤：0.04％，S：≤0.03％,余量为Fe及不可避免的杂质，没有明确氧含量的技术要求，对企业的9Cr18Mo产品来说，一般氧含量控制在30-40ppm范围。

但是如何进一步降低9Cr18Mo轴承不锈钢的氧含量以提高钢材的性质，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了种控制9Cr18Mo轴承不锈钢氧含量的冶炼方法，以解决现有技术中钢材氧含量难以降低的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种控制9Cr18Mo轴承不锈钢氧含量的冶炼方法，所述冶炼方法包括以下步骤：

步骤1、设备布置

首先准备两个真空罐和一个底座，两个所述真空罐和所述底座在水平面上呈等腰直角三角形结构位置关系分布，且所述底座处于等腰直角三角形结构中的直角点所在位置上，所述底座的顶部固定安装有旋转装置，所述旋转装置的顶部固定安装有竖直支撑结构，所述竖直支撑结构的顶端连接有与其相互垂直的第一水平支撑结构的一端，且第一水平支撑结构的另一端上通过第一驱动装置吊挂有开口向下的钢包水冷炉盖，所述竖直支撑结构上还安装有安装架，所述安装架上方设置有可被升降液压缸驱动上下行的可升降支撑结构，所述可升降支撑结构的顶端和其垂直的第二水平支撑结构的一端连接，第二水平支撑结构的另一端上安装有竖直设置的石墨电极，石墨电极通过水冷软电缆与变压器站电源连接，钢包水冷炉盖上开设有用于石墨电极穿行的电极孔；每个所述真空罐的两侧分别设置有一个导轨，同一个真空罐两侧的两个导轨相互平行并构成一个导轨组，每个导轨组上均架设一个可在其上滑行的框架导轨车，每个框架导轨车顶部横梁的中心处分别通过一个第二驱动装置吊挂有一个真空罐盖；还设置有真空抽气装置，所述真空抽气装置与两个真空罐分别通过一个抽气管道连接，且每个抽气管道上分别安装有一个真空阀门；