高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA及其制备方法与流程

文档序号:15457776发布日期:2018-09-15 01:39

本发明涉及钢材制备技术领域,特别提供了一种高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA及其制备方法。



背景技术:

大容量、高参数发电机组的投运促进了中国电力系统大发展,因此,对涡轮机高温螺栓用钢的需求量也越来越大,螺栓用钢的质量关系到超临界百万机组运行稳定性,对产品质量要求越来越高,目前各个钢厂生产涡轮机高温螺栓用钢大多采用模铸生产,成材率低,成本高,产量小,生产节奏慢,而且使用情况不乐观,连铸存在下述问题:

(1)电炉连铸冶炼节奏快,铁水比小,废钢合金含量高;

(2)BG25Cr2MoVA钢种的合金含量高,Cr、Mo、V成分控制难;

(3)连铸过程容易产生合金成分偏析;

(4)合金含量高加热过程不容易烧透;

(5)合金含量高轧制过程对轧机抗力较大;

(6)钢材需要退火,烧钢温度、时间不好控制。



技术实现要素:

鉴于此,本发明的目的在于提供一种高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA及其制备方法,以解决上述问题。

本发明一方面提供了一种高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,按重量百分比,包括如下组分:C:0.23~0.27%,Si:0.20~0.35%,Mn:0.54~0.62%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.64~1.72%,Mo:0.28~0.32%,V:0.20~0.24%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.020~0.040%,余量为铁和不可避免的杂质。

优选,所述的高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,按重量百分比,包括如下组分:C:0.25%,Si:0.25%,Mn:0.58%,P≤0.012%,S≤0.010%,Cr:1.68%,Mo:0.30%,V:0.22%,Ni≤0.10%,Cu≤0.10%,Alt:0.030%,余量为铁和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA的制备方法,高炉铁水依次经过预处理→电炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→粗轧机轧制→连轧机组→缓冷→退火→精整→探伤→检验,得到钢材,

其中,电炉冶炼采用50t电炉冶炼,碳达到目标含量要求后出钢脱氧合金化;

精炼炉LF为白渣操作,在保证渣流动性的条件下,控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势FeO+MnO≤1%,时时检测钢水,进行微调合金,保证钢水成分达到含量要求;

真空脱气VD:保证脱气效果和促进夹杂物上浮,真空25min以上,成分调整至满足内控要求后进行钙处理,使钢中的夹杂物进一步上浮进入渣中,提高了钢水纯净度;

中方坯连铸:密封钢包,采用大包覆盖剂、中间包覆盖剂、高碱度中包渣,中间包内氩气保护浇铸,结晶器电磁搅拌、调整末端电磁搅拌电流强度及二冷水量,打碎柱状晶,保证等轴晶的最大化,以提高等轴晶比率。

优选,所述退火工艺如下:钢材以65~75℃/h的恒定升温速度加热到770±10℃,再以4~6℃/min的恒定冷却速度冷却到700±10℃,保温2-4h,然后出炉冷却。

进一步优选,所述退火工艺如下:钢材以70℃/h的恒定升温速度加热到770℃,再以5℃/min的恒定冷却速度冷却到700℃,保温3h,然后出炉冷却。

进一步优选,所述退火工艺如下:钢材以65~75℃/h的恒定升温速度加热到700±10℃,保温2-4h,然后出炉冷却。

进一步优选,所述退火工艺如下:钢材以70℃/h的恒定升温速度加热到700℃,保温3h,然后出炉冷却。

本发明的有益效果如下:

1、采用50t电炉+LF+VD+中方坯(235mm×265mm)生产涡轮机高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,实现了多炉连浇的连铸生产,吨钢成本降低300元以上,实现了电炉连铸流程批量生产涡轮机高温螺栓用钢的突破;

2、解决了电炉快节奏冶炼高合金钢,提高铁水比80%以上,控制废钢引进的其它有害元素;

3、精炼过程实现了Cr、Mo、V成分的均匀控制,VD真空脱气处理,能够充分降低钢水中[O]、[H]等气体含量,钙处理保证夹杂物充分上浮,保证了钢水纯净度;

4、连铸采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、控制二冷水流量等手段保证了铸坯内部质量均匀性,提高了等轴晶比率;

5、加热过程保证铸坯烧透,轧制过程进行控温轧制,减小了轧机对钢材抗力的影响,保证钢材组织的均匀性;

6、合理的退火工艺能够保证钢材组织均匀性,保证钢材应力小,硬度低,满足标准要求。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释,但并不局限本发明。

实施例1

高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,按重量百分比,包括如下组分:C:0.23%,Si:0.35%,Mn:0.54%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.72%,Mo:0.28%,V:0.20%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.040%,余量为铁和不可避免的杂质。

该高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA的制备方法如下:

高炉铁水依次经过预处理→电炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→粗轧机轧制→连轧机组→缓冷→退火→精整→探伤→检验,得到钢材,

其中,电炉冶炼采用50t电炉冶炼,碳达到目标含量要求0.23%后出钢脱氧合金化;

精炼炉LF为白渣操作,在保证渣流动性的条件下,控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势FeO+MnO≤1%,时时检测钢水,进行微调合金,保证钢水成分达到含量要求:C:0.23%,Si:0.35%,Mn:0.54%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.72%,Mo:0.28%,V:0.20%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.040%;

真空脱气VD:保证脱气效果和促进夹杂物上浮,真空25min以上,成分调整至满足内控要求(C:0.23%,Si:0.35%,Mn:0.54%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.72%,Mo:0.28%,V:0.20%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.040%)后进行钙处理,使钢中的夹杂物进一步上浮进入渣中,提高了钢水纯净度;

中方坯连铸:密封钢包,采用大包覆盖剂、中间包覆盖剂、高碱度中包渣,中间包内氩气保护浇铸,结晶器电磁搅拌、调整末端电磁搅拌电流强度及二冷水量,打碎柱状晶,保证等轴晶的最大化,以提高等轴晶比率。

其中,退火工艺如下:钢材以65℃/h的恒定升温速度加热到780℃,再以4℃/min的恒定冷却速度冷却到710℃,保温4h,然后出炉冷却。

实施例2

高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,按重量百分比,包括如下组分:C:0.27%,Si:0.20%,Mn:0.62%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.64%,Mo:0.32%,V:0.24%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.020%,余量为铁和不可避免的杂质。

该高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA的制备方法如下:

高炉铁水依次经过预处理→电炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→粗轧机轧制→连轧机组→缓冷→退火→精整→探伤→检验,得到钢材,

其中,电炉冶炼采用50t电炉冶炼,碳达到目标含量要求0.27%后出钢脱氧合金化;

精炼炉LF为白渣操作,在保证渣流动性的条件下,控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势FeO+MnO≤1%,时时检测钢水,进行微调合金,保证钢水成分达到含量要求:C:0.27%,Si:0.20%,Mn:0.62%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.64%,Mo:0.32%,V:0.24%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.020%;

真空脱气VD:保证脱气效果和促进夹杂物上浮,真空25min以上,成分调整至满足内控要求(C:0.27%,Si:0.20%,Mn:0.62%,P≤0.015%,S≤0.012%,Cr:1.64%,Mo:0.32%,V:0.24%,Ni≤0.15%,Cu≤0.15%,Alt:0.020%)后进行钙处理,使钢中的夹杂物进一步上浮进入渣中,提高了钢水纯净度;

中方坯连铸:密封钢包,采用大包覆盖剂、中间包覆盖剂、高碱度中包渣,中间包内氩气保护浇铸,结晶器电磁搅拌、调整末端电磁搅拌电流强度及二冷水量,打碎柱状晶,保证等轴晶的最大化,以提高等轴晶比率。

其中,退火工艺如下:钢材以75℃/h的恒定升温速度加热到760℃,再以6℃/min的恒定冷却速度冷却到690℃,保温2h,然后出炉冷却。

实施例3

高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA,按重量百分比,包括如下组分:C:0.25%,Si:0.25%,Mn:0.58%,P≤0.012%,S≤0.010%,Cr:1.68%,Mo:0.30%,V:0.22%,Ni≤0.10%,Cu≤0.10%,Alt:0.030%,余量为铁和不可避免的杂质。

该高温螺栓用钢BG25Cr2MoVA的制备方法如下:

高炉铁水依次经过预处理→电炉冶炼→精炼炉LF→真空脱气VD→中方坯连铸235mm×265mm连铸坯→步进式加热炉加热→高压水除鳞→粗轧机轧制→连轧机组→缓冷→退火→精整→探伤→检验,得到钢材,

其中,电炉冶炼采用50t电炉冶炼,碳达到目标含量要求0.25%后出钢脱氧合金化;

精炼炉LF为白渣操作,在保证渣流动性的条件下,控制渣碱度(CaO/SiO2)和渣中的氧势FeO+MnO≤1%,时时检测钢水,进行微调合金,保证钢水成分达到含量要求:C:0.25%,Si:0.25%,Mn:0.58%,P≤0.012%,S≤0.010%,Cr:1.68%,Mo:0.30%,V:0.22%,Ni≤0.10%,Cu≤0.10%,Alt:0.030%;

真空脱气VD:保证脱气效果和促进夹杂物上浮,真空25min以上,成分调整至满足内控要求(C:0.25%,Si:0.25%,Mn:0.58%,P≤0.012%,S≤0.010%,Cr:1.68%,Mo:0.30%,V:0.22%,Ni≤0.10%,Cu≤0.10%,Alt:0.030%)后进行钙处理,使钢中的夹杂物进一步上浮进入渣中,提高了钢水纯净度;

中方坯连铸:密封钢包,采用大包覆盖剂、中间包覆盖剂、高碱度中包渣,中间包内氩气保护浇铸,结晶器电磁搅拌、调整末端电磁搅拌电流强度及二冷水量,打碎柱状晶,保证等轴晶的最大化,以提高等轴晶比率。

其中,所述退火工艺如下:钢材以70℃/h的恒定升温速度加热到770℃,再以5℃/min的恒定冷却速度冷却到700℃,保温3h,然后出炉冷却。

实施例4

与实施例1的不同之处在于:

所述退火工艺如下:钢材以65℃/h的恒定升温速度加热到710℃,保温2h,然后出炉冷却。

实施例5

与实施例2的不同之处在于:

所述退火工艺如下:钢材以75℃/h的恒定升温速度加热到690℃,保温4h,然后出炉冷却。

实施例6

与实施例3的不同之处在于:

所述退火工艺如下:钢材以70℃/h的恒定升温速度加热到700℃,保温3h,然后出炉冷却。

各取100炉实施例1至实施例6中制得的钢材进行测试,测试结果显示,制得的钢材的钢质纯净度高,耐高温,耐疲劳,力学性能稳定,满足用户使用要求。

再多了解一些
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