专利名称：一种针用钢的制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种钢的制备方法，具体的说是ー种针用钢的制备方法。
背景技术：
目前高档针用钢盘条需求旺盛，客户需经过直接拉拔，这就要求盘条具有均匀的索氏体组织(可有少量铁素体和珠光体)，然后再经过冷成型和淬、回火エ艺，故对盘条的直拉性能和淬、回火性能有要求。现有的，针用钢的制备方法，无法使盘条具有均匀的索氏体组织(可有少量铁素体和珠光体)，会形成马氏体、贝氏体或网状渗碳体等异常组织，这样下游客户不能直接拉拔，需热处理才能拉拔，增加生产成本
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出ー种针用钢的制备方法，可以保证针用钢的可拉拔性能，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体。本发明解决以上技术问题的技术方案是
ー种针用钢的制备方法，包括电炉或转炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF、或LF+VD、或LF+RH;针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 85-0. 95%，Si 0. 10-0. 35%, Mn :0. 10-0. 60%, Cr :0. 01-0. 60%, N1:0. 01-0. 50%, Cu :0. 01-0. 50%, Al く 0. 03%, P 0. 030%, S 0. 030%, K 0. 0080%, 0 :彡 0. 0040%，余量为余铁和微量杂质；
电炉或转炉冶炼エ序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为30-90%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢(磷或硫含量高的，一般超过0. 03%为高磷高硫废钢)，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为500-700L/min，压カ为8-10bar，强搅拌10-15分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为150_250L/min，压カ为3-4bar，出钢温度1560_1680°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡0. 20%, P彡0. 020%,出钢时严禁下渣；
炉外精炼エ序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅5-60min，静搅氩气流量为90-100L/min，压カ为l_2bar，在炉外精炼或炉外精炼+真空处理后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于80X 10_6，氧的重量百分比含量小于等于40X 10_6 ；
钢坯连铸エ序中，连铸中包烘烤温度1000-1200°C，烘烤时间4-8小吋，浇注过程要全保护浇注(从长水口氩封，中间包采用覆盖剂，浸入式水口密封，至结晶器保护渣，整个过程不允许钢水直接接触空气)，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度300-800mm，结晶器液面波动小于等于±8%，采用大方坯彡200mmX 200mm、或小方坯< 200mm X 200mm或矩形坯浇注；
加热轧制エ序中，坯料在加热炉的均热温度为1000-1280°C，加热和高温扩散时间为2-7小时，开轧温度1000-1180°C，终轧温度800-1000°C，控制吐丝温度800-1000。。，冷却速度5-35°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格^5. 5-6. 5mm 的盘条。这样，通过以上成分以及エ艺控制，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，这样下游客户可直接拉拔，否则形成马氏体、贝氏体或网状渗碳体等异常组织，下游客户需热处理才能拉拔；本发明的电炉或转炉冶炼エ序中，通过“强搅拌”和“软搅拌”以及精炼后的“静搅拌”的组合使用，有利于后续エ序盘条加快形成均匀的索氏体组织，且索氏体组织更为均匀。本发明的有益效果是本发明通过成分及エ艺控制，可以保证针用钢的可拉拔性能，可从①5. 5-6. 5mm的盘条不需要热处理直接拉拔 至①3mm甚至更细规格,使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，避免形成马氏体、贝氏体或网状渗碳体等异常组织，图1是本发明针用钢的金相组织照片，1000X显微组织主要为索氏体和少量铁素体及珠光体。
图1是本发明的针用钢的金相组织照片。
具体实施例方式实施例1
本实施例是ー种针用钢的制备方法，包括电炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF;本实施例针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 9%, S1:0. 22%，Mn:0. 33%, Cr :0. 19%, N1:0. 02%, Cu :0. 04%, Al :0. 0014%, P :0. 006%, S :0. 006%, N :0. 0038%, 0 0. 0012%，余量为余铁和微量杂质；
电炉冶炼エ序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为40%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢(磷或硫含量高的，一般超过0. 03%为高磷高硫废钢)，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为600L/min，压カ为9bar，强搅拌10分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为200L/min，压カ为3. 5bar，出钢温度1610°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡0. 20%, P彡0. 020%,出钢时严禁下渣；
炉外精炼エ序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅15min，静搅氩气流量为90L/min，压カ为1. 5bar，在炉外精炼后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于80X 10_6，氧的重量百分比含量小于等于40XlO-6 ；
钢坯连铸エ序中，连铸中包烘烤温度1100°C，烘烤时间5. 5小吋，浇注过程要全保护浇注(从长水口氩封，中间包采用覆盖剂，浸入式水口密封，至结晶器保护渣，整个过程不允许钢水直接接触空气)，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度500mm，结晶器液面波动小于等于±8%,米用小方还< 150mmX 150mm烧注；
加热轧制エ序中，坯料在加热炉的均热温度为1260°C，加热和高温扩散时间为2. 5小时，开轧温度1080°C，终轧温度880°C，控制吐丝温度800°C，冷却速度5°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格①5. 5的盘条。
实施例2
本实施例是ー种针用钢的制备方法，包括转炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF+VD ;本实施例针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 85%，S1:0. 10%, Mn 0. 50%, Cr 0. 25%, N1:0. 01%, Cu :0. 01%, Al :0. 03%, P :0. 020%, S :0. 020%, N :0. 0080%, 0 0. 0040%，余量为余铁和微量杂质；
转炉冶炼エ序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为90%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢(磷或硫含量高的，一般超过0. 03%为高磷高硫废钢)，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为500L/min，压カ为8bar，强搅拌10分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为150L/min，压カ为3bar，出钢温度1590°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡0. 20%, P彡0. 020%,出钢时严禁下渣；
炉外精炼エ序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅lOmin，静搅氩气流量为 90L/min,压カ为lbar，在炉外精炼+真空处理后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于80X 10'氧的重量百分比含量小于等于40X1(T6 ；
钢坯连鋳工序中，连铸中包烘烤温度1000°C，烘烤时间6小吋，浇注过程要全保护浇注(从长水ロ氩封，中间包采用覆盖剂，浸入式水ロ密封，至结晶器保护渣，整个过程不允许钢水直接接触空气)，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度800mm，结晶器液面波动小于等于±8%,采用大方还320mmX 480mm烧注；
加热轧制エ序中，坯料在加热炉的均热温度为1260°C，加热时间6小时，开坯成150mmX150mm小方坯，再到高线轧制成材，加热和高温扩散时间为2小吋，开轧温度IOOO0C，终轧温度800°C，控制吐丝温度900°C，冷却速度25°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格①6. Omm的盘条。实施例3
本实施例是ー种针用钢的制备方法，包括电炉、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF+RH ;本实施例针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 95%，S1:0. 35%，Mn 0. 25%, Cr 0. 15%, N1:0. 10%, Cu :0. 20%, Al :0. 01%, P :0. 009%, S :0. 010%, N :0. 0020%, O 0. 0010%，余量为余铁和微量杂质；
电炉冶炼エ序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为50%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢(磷或硫含量高的，一般超过0. 03%为高磷高硫废钢)，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为700L/min，压カ为lObar，强搅拌15分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为250L/min，压カ为4bar，出钢温度1600°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡0. 20%, P彡0. 020%,出钢时严禁下渣；
炉外精炼エ序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅15min，静搅氩气流量为100L/min，压カ为2bar，在精炼+真空处理后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于80X 10'氧的重量百分比含量小于等于40X1(T6 ；
钢坯连鋳工序中，连铸中包烘烤温度1200°C，烘烤时间I小吋，浇注过程要全保护浇注(从长水ロ氩封，中间包采用覆盖剂，浸入式水ロ密封，至结晶器保护渣，整个过程不允许钢水直接接触空气)，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度600_，结晶器液面波动小于等于±8%，采用矩形坯浇注；
加热轧制エ序中，坯料在加热炉的均热温度为1280°C，加热和高温扩散时间为7小吋，开轧温度1180°C，终轧温度1000°C，控制吐丝温度1000°C，冷却速度35°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格①6. 5mm的盘条。 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种针用钢的制备方法，包括电炉或转炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，所述炉外精炼为LF、或LF+VD、或LF+RH ;其特征在于所述针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 85-0. 95%, Si 0. 10-0. 35%, Mn 0. 10-0. 60%, Cr 0. 01-0. 60%, Ni 0. 01-0. 50%, Cu O.01-0. 50%, Al :彡 O. 03%, P :彡 O. 030%, S :彡 O. 030%, N O. 0080%, O :彡 O. 0040%，余量为余铁和微量杂质； 所述电炉或转炉冶炼工序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为30-90%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为500-700L/min，压力为8_10bar，强搅拌10-15分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为150-250L/min，压力为3_4bar，出钢温度1560-1680°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡O. 20%, P彡O. 020%,出钢时严禁下渣； 所述炉外精炼工序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅5-60min，静搅氩气流量为90-100L/min,压力为l_2bar,在炉外精炼或炉外精炼+真空处理后,使钢中氮的重量百分比含量小于等于80 X 10Λ氧的重量百分比含量小于等于40X 10_6 ； 所述钢坯连铸工序中，连铸中包烘烤温度1000-1200°C，烘烤时间4-8小时，浇注过程要全保护浇注，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度300-800mm，结晶器液面波动小于等于±8%，采用大方坯彡200mmX200mm、或小方坯< 200mmX200mm或矩形坯浇注； 所述加热轧制工序中，坯料在加热炉的均热温度为1000-1280°C，加热和高温扩散时间为2-7小时，开轧温度1000-1180°C，终轧温度800-1000°C，控制吐丝温度800-1000°C，冷却速度5-35°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格Φ5. 5-6. 5mm 的盘条。
2.如权利要求1所述的针用钢的制备方法，其特征在于包括电炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF ;针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 9%，Si 0. 22%，Mn 0. 33%, Cr 0. 19%, Ni 0. 02%, Cu 0. 04%, Al 0. 0014%, P 0. 006%, S 0. 006%, N 0. 0038%,O0. 0012%，余量为余铁和微量杂质； 电炉冶炼工序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为40%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为600L/min，压力为9bar，强搅拌10分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为200L/min，压力为3. 5bar，出钢温度1610°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡O. 20%, P彡O. 020%，出钢时严禁下渣； 炉外精炼工序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅15min，静搅氩气流量为90L/min，压力为1. 5bar，在炉外精炼后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于80X 10_6，氧的重量百分比含量小于等于40ΧΙΟ—6 ； 钢坯连铸工序中，连铸中包烘烤温度1100°C，烘烤时间5. 5小时，浇注过程要全保护浇注，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度500mm，结晶器液面波动小于等于±8%，采用小方坯< 150mmX 150mm浇注； 加热轧制工序中，坯料在加热炉的均热温度为1260°C，加热和高温扩散时间为2. 5小时，开轧温度1080°C，终轧温度880°C，控制吐丝温度800°C，冷却速度5°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格Φ5. 5的盘条。
3.如权利要求1所述的针用钢的制备方法，其特征在于包括转炉冶炼、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF+VD ;针用钢的化学成分重量百分比为C 0. 85%，Si O.10%, Mn 0. 50%, Cr 0. 25%, Ni 0. 01%, Cu 0. 01%, Al 0. 03%, P 0. 020%, S 0. 020%, N 0.0080%, O 0. 0040%，余量为余铁和微量杂质； 转炉冶炼工序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为90%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为500L/min，压力为8bar，强搅拌10分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为150L/min，压力为3bar，出钢温度1590°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡O. 20%, P彡O. 020%,出钢时严禁下渣； 炉外精炼工序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅lOmin，静搅氩气流量为.90L/min，压力为lbar，在炉外精炼+真空处理后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于.80 X 1(Γ6，氧的重量百分比含量小于等于40 XlCT6 ； 钢坯连铸工序中，连铸中包烘烤温度iooo°c，烘烤时间6小时，浇注过程要全保护浇注，过热度小于等于30°c，使用高碳钢保护渣，中包液面高度800mm，结晶器液面波动小于等于±8%,采用大方还320mmX 480mm烧注； 加热轧制工序中，坯料在加热炉的均热温度为1260 °C，加热时间6小时，开坯成.150mmX150mm小方坯，再到高线轧制成材，加热和高温扩散时间为2小时，开轧温度.1OOO°C，终轧温度800°C，控制吐丝温度900°C，冷却速度25°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，轧制规格Φ6. Omm的盘条。
4.如权利要求1所述的针用钢的制备方法，其特征在于包括电炉、炉外精炼、钢坯连铸和加热轧制，炉外精炼为LF+RH;针用钢的化学成分重量百分比为C: O. 95%, Si .O.35%, Mn 0. 25%, Cr 0. 15%, Ni 0. 10%, Cu 0. 20%, Al 0. 01%, P 0. 009%, S 0. 010%, N .0.0020%, 0 0. 0010%，余量为余铁和微量杂质； 电炉冶炼工序中，铁水与生铁的重量占原料总重的比例为50%，废钢采用碳素废钢，不加高磷或高硫废钢，出钢时采用包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁和碳粉作为合金料及石灰作为造渣料，出钢过程及出钢后的的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌，强搅拌氩气流量为700L/min，压力为lObar，强搅拌15分钟后吹氩气软搅拌，软搅拌氩气流量为250L/min，压力为4bar，出钢温度1600°C，控制终点钢水中C的重量百分比C彡O. 20%, P彡O. 020%,出钢时严禁下渣； 炉外精炼工序中，脱硫和脱氧操作，精炼结束后吹氩气静搅15min，静搅氩气流量为100L/min，压力为2bar，在精炼+真空处理后，使钢中氮的重量百分比含量小于等于.80 X 1(Γ6，氧的重量百分比含量小于等于40 XlCT6 ； 钢坯连铸工序中，连铸中包烘烤温度1200°C，烘烤时间7小时，浇注过程要全保护浇注，过热度小于等于30°C，使用高碳钢保护渣，中包液面高度600mm，结晶器液面波动小于等于±8%，采用矩形坯浇注； 加热轧制工序中，坯料在加热炉的均热温度为1280°C，加热和高温扩散时间为7小时，开轧温度1180°c，终轧温度1000°C，控制吐丝温度1000°C，冷却速度35°C /S，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有 少量铁素体和珠光体，轧制规格Φ6. 5mm的盘条。
全文摘要
本发明是一种针用钢的制备方法，包括电炉(或转炉)冶炼，炉外精炼(LF、或LF+VD、或LF+RH)，钢坯连铸，加热轧制；在炉外精炼或炉外精炼+真空处理后，使钢中氮含量不大于80×10-6、氧含量不大于40×10-6；坯料在加热炉的均热温度为1000-1280℃，加热和高温扩散时间为2-7小时，开轧温度1000-1180℃，终轧温度800-1000℃，控制冷却使盘条具有均匀的索氏体组织(可有少量铁素体和珠光体)，下游客户可直接拉拔，否则形成马氏体、贝氏体或网状渗碳体等异常组织，下游客户需热处理才能拉拔；轧制规格Ф5.5-6.5mm的盘条。
文档编号C21D8/06GK103014524SQ20121051592
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者李玉华, 郑建强, 赵柏杰 申请人:南京钢铁股份有限公司