[发明专利]一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法

说明书

本发明公开了一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法，所述高硅高钛含铝不锈钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14～0.15％、Si：3.90~3.95%、Cr：19.20~19.30％、Ni：10.20~10.30％、Al：0.18~0.25%、Mn：0.40~0.50%、S：≤0.020%、P：≤0.030%、Ti：0.55~0.65%，其余为Fe和不可避免的杂质；其冶炼方法包括以下步骤：EAF→LF→VOD→LF→VD→ESR。该冶炼方法能有效提高产品屈服强度和质量稳定性，提高产品的一次合格率。

技术领域

本发明属于冶金工程技术领域，特别涉及一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法。

背景技术

1Cr18Ni11Si4AlTi是一种高硅高钛含铝的奥氏体—铁素体双相不锈钢，该钢的化学成分及重量百分比为：C：0.10～0.18％、Si：3.40～4.00％、Cr：17.50～19.50％、S：≤0.025％、P：≤0.035％、Ni：10.00～12.00％、Al：0.10～0.30％、Ti：0.40～0.70％、Mn：≤0.80％。由于1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢具有较高的屈服强度，良好的耐腐蚀性能，良好的韧性等特点，广泛应用于化工、石油、能源、海洋事业以及航空航天、核能、军工等领域。

GB/T1220-92和GJB2294-95等标准中规定1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢的屈服强度σ0.2≥440Mpa，比同类的不锈钢的屈服强度σ0.2(250Mpa左右)的指标要求高了近76％。采用传统不锈钢的冶炼方法(中频感应炉+ESR或EAF+AOD)生产的1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢的屈服强度低，研究人员欲通过改变合金成分、热处理制度等来提高钢的强度和韧性的措施，但是经过多年、多轮次的试验，提高的幅度也十分有限。其主要原因是：该类冶炼方法钢中的氮、氢、氧含量高，容易与钢中的钛、铝等元素反应，造成钢锭内部钛、硅、铝元素偏析大，并在钢液内形成新的有害夹杂物，是造成钢的屈服强度波动大，产品质量的稳定性差，一次合格率低的主要原因。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法，该冶炼方法通过提高产品的冶金质量，达到最终提高产品屈服强度和质量稳定性，提高产品的一次合格率的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高硅高钛含铝不锈钢低气体含量控制冶炼方法，所述高硅高钛含铝不锈钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14～0.15％、Si：3.90～3.95％、Cr：19.20～19.30％、Ni：10.20～10.30％、Al：0.18～0.25％、Mn：0.40～0.50％、S：≤0.020％、P：≤0.030％、Ti：0.55～0.65％，其余为Fe和不可避免的杂质；其冶炼方法包括以下步骤：

(1)EAF：将各种金属炉料的合金成分进行配料计算、搭配后，装入电炉内进行加热熔化，熔清后吹入氧气初步脱气、去除夹杂，同时通过加入包含对应元素的合金，初步调整钢液的化学成分为：C：0.30～0.40％、Cr：20～20.20％、Ni：10.00～10.20％、Si：0.20～0.50％、P：≤0.030％，并调整钢液的温度为1600～1650℃，然后将钢液出炉倒入钢包中；

(2)LF：将步骤(1)中装有钢液的钢包移至精炼工位，还原电炉炉渣中的Cr元素，同时加入包含对应元素的合金，精确调整钢液的化学成分为：C：0.30～0.40％、Cr：20～20.20％、Ni：10.00～10.20％、Si：0.20～0.50％、P：≤0.030％，并调整钢液的温度为1590～1620℃；将钢包吊至渣坑位，用小钩带动钢包倾斜，开通Ar搅拌流渣，最后用木扒拉出全部钢渣；