[发明专利]一种高强度Fe-Ni-Cr高膨胀钢及其制造方法

权利要求书

1.一种高强度Fe-Ni-Cr高膨胀钢，其特征在于，包括以下成分：C：0.55-0.65％；Si≤0.50％；Mn：4.50-6.50％；S≤0.020％；P≤0.025％；Ni：10.0-12.0％；Cr：4.00-5.00％；N：0.060-0.100％；Al≤0.05％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高强度Fe-Ni-Cr高膨胀钢，其特征在于，包括以下成分：C：0.58-0.63％；Si：0.25-0.45％；Mn：4.70-6.40％；S≤0.010％；P≤0.023％；Ni：10.80-11.80％；Cr：4.20-4.80％；N：0.065-0.095％；Al≤0.04％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的高强度Fe-Ni-Cr高膨胀钢，其特征在于，包括以下成分：C：0.60％；Si：0.35％；Mn：6.00％；Ni：11.50％；Cr：4.50％；N：0.085％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。

4.一种权利要求1-3任一项所述高膨胀钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：非真空感应冶炼：

S11：预脱氧：选择锰铁、电解锰、金属铬、氮化铬、镍板、硅铁和铝块作为原材料，将所述原材料放入中频感应炉中进行冶炼，原材料形成熔池后进一步地向所述中频感应炉中加入脱氧剂，待熔清后，扒渣，再次倒入造渣材料造新渣得到钢液；

S12：扩散脱氧：分批加入铝粉至步骤S11处理后的钢液中进行扩散脱氧，温度控制在1580℃±10℃，之后加入电解锰，调整出钢温度为1570±10℃的条件下出钢；

S2：浇铸：将所述步骤S12出钢后得到的钢液浇铸，模冷6小时后脱模空冷处理，得到钢锭；

S3：电渣重熔：将所述步骤S2制得的钢锭修磨后进行电渣重熔，得到电渣锭；

S4：锻造：将所述步骤S3得到的电渣锭升温至1160±10℃进行锻造开坯处理，终锻后堆冷处理；

S5：轧制将所述步骤S4堆冷处理后得到的产品升温至1140℃±10℃进行轧制，轧后空冷处理，得到高强度Fe-Ni-Cr高膨胀钢。

5.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述S11中，所述脱氧剂为硅铁、铝块以及金属锰和/或电解锰。

6.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，所述铝粉的添加质量为所述钢液总质量的0.2％，且所述分批加入的次数为4-5次，且每次的间隔时间为10-15分钟，且所述步骤S12中，每批铝粉加入至钢液时都需完全浸入至所述钢液中。

7.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，白渣保持时间大于40分钟，且所述步骤S12中还包括取炉前样进行分析的步骤，包括：检测钢液中的成分，若铬不足，加入氮化铬，若锰不足，则加入电解锰。

8.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述电渣重熔的条件包括：渣系：CaF₂:Al₂O₃:CaO:MgO＝72:18:5:5；渣量：42±10Kg；液渣起弧，起弧时间≥20min；稳态电流控制在7000-10000A，二次电压52-55V；得到的钢锭冷却1小时后，脱模继续沙冷24小时，完成电渣重熔。

9.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述锻造的条件包括：控制炉尾温度≤700℃将所述电渣锭进行加热，将所述电渣锭加热至1160±10℃，且加热时间≥7小时，随后保温3-4小时，之后出炉锻造，开锻温度≥1000℃，终锻温度≥850℃，锻后堆冷处理。

10.根据权利要求4所述的高膨胀钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述轧制的条件包括：控制炉尾温度≤800℃将产品进行加热，控制加热时间≥210min的条件下将所述产品加热至1140℃±10℃，保温后进行轧制，控制终轧温度≥850℃，随后空冷处理。