专利名称：转炉冶炼45CrMnMo钢的方法
技术领域：
本发明属冶金领域，具体涉及一种转炉冶炼45CrMnMo钢的方法。
技术背景45CrMnMo钢是用于生产石油钻铤的专用钢材。钻铤是石油钻井设施中组成钻柱的关键部 件，是联接钻头与钻杆的部件。主要作用是向钻头传递扭矩、提供钻进压力、保证钻柱下部 的刚度、稳定性和防止井偏的石油钻探工具。45CrMnMo钢的化学成分(重量％)为碳O. 42 0.48%;硅0.15 0.30%;锰0.75 1.20%;钼0.15 0.25%;铬0.75 1.20%;磷《 0.030%;硫《0.030%。低倍组织各项《2.0级，非金属夹杂物各项级别《2. 5级，非金属夹 杂物总和级别《16级。45CrMnMo钢材经热处理后的晶粒度》5. 0级，屈服强度》820MPa，抗拉 强度》980MPa，断后伸长率》13%，冲击功》54J。还应具有良好的抗疲劳和耐腐蚀性。国内外生产45CrMnMo普遍采用电炉冶炼，以获得均匀的组织和性能，未见使用转炉冶炼 方法的报道。，另外，在用电炉和转炉冶炼普通含铬、钼的合金钢的时候是把铬、钼铁合金 加入转炉钢液中，铬有10%形成铬的氧化物进入渣中，使炉渣变稠，合金收得率低，没有办 法解决，导致铬铁合金收得率低于90%，钼铁合金收得率仅在95%左右。同时现有技术还存在 还因为要加入入铬、钼铁合金使冶炼时间将相应延长的缺陷。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的转炉冶炼生产45CrMnMo钢的方法。该转炉 冶炼45CrMnMo钢的方法的技术方案包括包括以下步骤a、 在转炉内加入脱硫铁水，并加入石灰料进行冶炼；b、 在转炉出钢液过程中把按比例配制的铬铁合金、钼铁合金和硅锰合金逐步加入钢液 包内，同时也将金属铝加入钢液包内进行脱氧；c、 出钢完后向钢包内钢液中吹氩气；d、 对钢液进行真空处理的方法，同时在真空过程中对化学成分进行微量调整，然后浇 铸45CrMnMo钢。其中，上述方法步骤a中所述的脱硫铁水的含硫量《0.020，石灰料加入量为脱硫铁水的 质量的O. 03% 0. 04% 。其中，上述方法步骤b中所述的出钢的终点碳控制在0.35 0.45X范围内，出钢温度控4制S 1660。C，其中，上述方法步骤c中所述吹氩气的压力为0.4 0.6Mpa，将钢水温度控制在1600 1650。C。其中，上述方法步骤d中所述的真空处理将真空度控制在400Pa以下，处理时间16 20分 钟，温度控制在1580 165(TC，同时还调整钢液中的[Als]在0.015 0.035X范围内。 进一步的本发明方法包括以下步骤a、 在转炉内加入含硫量《0.020%的脱硫铁水，并加入O. 035%的石灰料进行氧气顶吹冶炼；b、 出钢的终点碳控制在O. 35 0.45%范围内，出钢温度控制》1660 170(TC，出钢液 过程中把按脱硫铁水质量的O. 018%的含铬60%的铬铁合金，按脱硫铁水质量的O. 044%的含钼 60%的钼铁合金，按脱硫铁水质量的O. 13%的含锰66%、含硅16%的硅锰合金逐步加入钢液包内 ，并按每吨钢水加入3. 5 3. 6 Kg金属铝进行脱氧；c、 出钢完后用0.4 0.6Mpa压力的向钢包内钢液中吹氩气，吹氩气时间》3分钟， 一般 3 6分钟，将钢包内钢液温度控制在》1600 165(TC。d、 在真空度400Pa以下对钢液进行真空处理17 20分钟，温度控制在1580 165(TC ，同 时对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。本发明方法通过氧气顶吹转炉冶炼、微合金化、炉后吹氩、电加热炉钢液、真空处理等 工艺步骤实现在转炉中生产45CrMnMo钢，生产的45CrMnMo钢的产品强韧性优良，低倍组织各 项《2.0级，非金属夹杂物各项级别《2.5级，非金属夹杂物总和级别《16级，经热处理后的 晶粒度》5.0级，屈服强度》820MPa，抗拉强度》980MPa，断后伸长率》13%，冲击功》 54J.并有良好的抗疲劳和耐腐蚀性。铬铁、钼铁合金加入钢液包内可以使铬铁回收率能达到 》95%。同时，本发明生产45CrMnMo钢是把铬、钼合金与硅锰合金等出钢过程中逐步加入钢 液包内，这样可以縮短冶炼时间约10分钟，提高经济效益。为45CrMnMo合金钢的生产提供了 一种更好的新选择。
具体实施例方式实施例一 使用本发明方法生产45CrMnMo钢在转炉内加入含硫量《0. 020%的铁水140吨，加入5吨的石灰料进行常规氧气顶吹冶炼后 出钢。出钢的终点碳控制在O. 35 0.45%范围内，出钢温度控制1660 170(TC，出钢液过程 中把按140吨钢水配制的含铬60。/。的铬铁2500kg，含钼60。/。的钼铁620kg和含锰66。/。、含硅16%的 硅锰合金1950kg逐步加入钢液包内。用金属铝加入钢液包内进行脱氧，按每140吨钢水加入50Kg金属铝与铬铁、钼铁等铁合金一起加入钢液中。出钢钢完后用0.4 0.6Mpa压力的向钢 包内钢液中吹氩气3分钟。采用电加热的方法对钢包内钢液加热，加热温度控制在1600 1650°C。采用对钢液进行真空处理的方法，真空度控制在400Pa以下，处理时间18分钟。在 真空过程中对化学成分进行微量调整。45CrMnMo钢的化学成分碳为0.43。/。；硅0.29%;锰 10.9%;钼0.25%;铬1.14%;磷O. 026%;硫0.014%。钢液中的[Als]在O. 03%。真空处理 后的钢水温度是1580 165(TC 。然后立即采用模铸或连铸方法浇铸45CrMnMo钢。本发明方法与现有技术生产的45CrMnMo钢产品性能比较如下: 1、化学成分(%)cSiPSCr现有技0. 42 0.15 0. 75 <<0.15 0. 75 术0. 480. 301. 200. 0300. 0300. 251. 20本实例0. 430. 2910. 90. 0260. 0140. 251. 142、力学性能:Rp0.2 (Mpa)Rm(Mpa)"%)Akv(J)现有技术〉820〉■〉13%〉54本实例99010%18124注RpO. 2 (Mpa)-屈服强度;Rn(Mpa)-抗拉强度; A(恥)-断后伸长率Akv(J)-冲击功。3、非金属夹杂物(级):ABCD总和晶粒细 系粗系细系粗系铂系粗系细系粗系度现有<<<<<<<<<>技术2. 52. 02. 52. 52. 52. 52. 5165. 0本实2. 02. 02. 02. 01. 51. 51. 01. 013. 09. 5例4、低倍组织检验评级(级):——-------————————一般疏松中心疏松偏析白点现有技术< 2.0< 2.0< 2.0无本实例2. 01. 01. 0无从上表l、表2、表3、表4可以看出，采用本发明方法生产的45CrMnMo钢，铬铁合金收得率96.03%，钼铁合金收得率95.93%;屈服强度(Rp0.2) 〉820Mpa，抗拉强度(Rm)〉 980Mpa，断后伸长率(A) 〉13%，冲击功(Akv) 〉54J。同时非金属夹杂物级别<2. 5级， 非金属夹杂物总和级别<16级，低倍组织各项指标<2. 0级，超过了现有45CrMnMo钢的要求
权利要求
1.转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于包括以下步骤a、在转炉内加入脱硫铁水，并加入石灰料进行冶炼；b、在转炉出钢液过程中把按比例配制的铬铁合金、钼铁合金和硅锰合金逐步加入钢液包内，同时也将金属铝加入钢液包内进行脱氧；c、出钢完后向钢包内钢液中吹氩气；d、对钢液进行真空处理的方法，同时在真空过程中对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。
2.如权利要求l所述的用转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于 步骤a中所述的脱硫铁水的含硫量《0. 020，石灰料加入量为脱硫铁水的质量的O. 03% 0. 04%
3.如权利要求l所述的用转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于 步骤b中所述的出钢的终点碳控制在O. 35 0. 45%范围内，出钢温度控制》166(TC。
4.如权利要求l所述的用转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于 步骤c中所述吹氩气的压力为O. 4 0. 6Mpa，将钢水温度控制在1600 165(TC 。
5.如权利要求l所述的用转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于 步骤d中所述的真空处理将真空度控制在400Pa以下，处理时间16 20分钟，温度控制在 1580 1650°C，同时还调整钢液中的[Als]在O. 015 0. 035%范围内。
6.如权利要求l所述的用转炉冶炼45CrMnMo钢的方法，其特征在于包 括以下步骤a、 在转炉内加入含硫量《0.020%的脱硫铁水，并加入O. 035%的石灰料进行冶炼；b、 出钢的终点碳控制在O. 35 0.45%范围内，出钢温度控制》1660 170(TC，出钢液 过程中把按脱硫铁水质量的O. 018%的含铬60%的铬铁合金，按脱硫铁水质量的O. 044%的含钼 60%的钼铁合金，按脱硫铁水质量的O. 13%的含锰66%、含硅16%的硅锰合金逐步加入钢液包内，并按每吨钢水加入3. 5 3. 6 Kg金属铝进行脱氧；c、 出钢完后用0.4 0.6Mpa压力的向钢包内钢液中吹氩气，吹氩气时间》3分钟，将钢 包内钢液温度控制在1600 165(TC;d、 在真空度400Pa以下对钢液进行真空处理17 20分钟，温度控制在1580 165(TC ， 同时对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。
全文摘要
本发明涉及用转炉冶炼45CrMnMo钢的生产方法，属冶金领域。该方法技术方案包括以下步骤a.在转炉内加入脱硫铁水，并加入石灰料进行冶炼；b.在转炉出钢液过程中把按比例配制的铬铁合金、钼铁合金和硅锰合金逐步加入钢液包内，同时也将金属铝加入钢液包内进行脱氧；c.出钢完后向钢包内钢液中吹氩气；d.对钢液进行真空处理的方法，同时在真空过程中对化学成分进行微量调整，然后浇铸45CrMnMo钢。本发明提供的是转炉生产45CrMnMo钢的方法，且铬铁回收率更高，更节约时间，提高了经济效益，为45CrMnMo合金钢的生产提供了一种更好的新选择。
文档编号C21C5/28GK101550516SQ200910300728
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者代华云, 吴雄先, 尤大勇, 李青春, 郑会军 申请人:攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀枝花新钢钒股份有限公司