一种稀土合金结构钢的生产方法与流程

本发明涉及冶炼连铸和轧制，尤其涉及一种稀土合金结构钢的生产方法。

背景技术：

1、42crmo合金结构钢是一种优质的结构钢材料，具有高强度、高韧性、良好的热加工性能和耐磨性等优点。由于其优异的性能和广泛的应用领域，42crmo合金结构钢在市场上具有很好的前景。随着经济的发展和工业化程度的提高，各个领域对高品质结构钢的需求不断增加。42crmo合金结构钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于航空、航天、汽车、机械、石油化工等领域，市场潜力巨大。42crmo合金结构钢在新兴领域的应用也非常广泛。比如，在新能源领域，42crmo合金结构钢作为风力发电机、太阳能光伏支架等重要零部件的材料，具有很好的应用前景。此外，在海洋工程、建筑结构等领域也有广泛的应用。42crmo合金结构钢还可以通过各种加工方式制成各种形状的材料，如板材、管材、棒材等，用途广泛。因此，对于钢铁企业来说，生产42crmo合金结构钢具有很大的市场潜力和利润空间。综上所述，42crmo合金结构钢具有广泛的应用前景和市场需求，具有非常重要的意义。包钢根据自身技术装备特点，组织技术攻关，成功开发出稀土微合金化42crmo合金结构钢。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问，本发明的目的是提供一种稀土微合金化42crmo合金结构钢的生产方法，本发明制备得到的稀土微合金化42crmo合金结构钢具有优异的力学性能、硬度和韧性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种稀土合金结构钢的生产方法，包括：转炉冶炼、lf精炼、vd真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；

4、转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标c≥0.06％，t≥1560℃，采用simn、mnfe和crfe进行脱氧合金化，终脱氧采用有al脱氧；

5、lf精炼中，精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，升温后温度t≥1560℃，软吹时间大于9min；

6、vd真空脱气中，真空度≤0.10kpa，深真空时间≥13min，破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于10min，软吹期间钢水不得裸露；

7、连铸中采用恒拉速控制为0.55±0.05m/min，采用电磁搅拌的电流为460±10a，钢水过热度：δt≤30℃，铸坯规格为320mm×415mm的矩形坯，入缓冷坑缓冷48h；

8、铸坯加热炉加热中，控制总加热时间3.5h，开轧温度1100～1200℃，同一根钢坯温差不大于50℃。

9、进一步的，所述稀土合金结构钢的化学成分的质量百分含量包括：c0.38％～0.45％、si0.17％～0.37％、mn0.50％～0.80％、p≤0.020％、s≤0.010％、cr≤0.30％、mo≤0.10％、ni≤0.30％、cu≤0.25％、re0.030％～0.040％，其余为fe和不可避免的杂质。

10、进一步的，所述稀土微合金化42crmo合金结构钢的纵向力学性能为：rm≥1184mpa，rp0.2≥1024mpa，a50≥16.0％，冲击功ku2≥117j，钢材的奥氏体晶粒度≥7.5级，布氏硬度≥253hbw。

11、进一步的，用肉眼进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。

12、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

13、基于以上技术方案提供的稀土微合金化42crmo合金结构钢的生产方法，利用微量稀土及少量cr、mo、ni、cu复合合金化原理，在降低生产成本的前提下，显著提高用热轧圆钢的硬度、力学性能和韧性，进而显著提高42crmo合金结构钢的整体寿命和安全性，从而生产出低成本高性能的42crmo合金结构钢。生产得到的稀土微合金化42crmo合金结构钢的纵向力学性能可达到rm≥1184mpa，rp0.2≥1024mpa，a50≥16.0％，冲击功ku2≥117j，钢材的奥氏体晶粒度≥7.5级，布氏硬度≥253hbw，进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。

14、(1)本发明节约成本，采用较低含量的cr、ni，mo、cu在降低合金元素总含量的前提下，采用添加微量的稀土元素，使材料具有较高的韧性和力学性能，并具有较高的布氏硬度；(2)本发明钢具有高强度、高韧性，良好的硬度的优点；(3)本发明通过优化制备工艺，用转炉代替电炉，降低制备成本，并进行脱气和去除夹杂物，提高了材料的洁净度，从而显著提高钢的强韧性以及材料的使用寿命。制备方法工艺简单、能耗较低、适合现有工业装备水平的制备技术。

技术特征：

1.一种稀土合金结构钢的生产方法，其特征在于，包括：转炉冶炼、lf精炼、vd真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；

2.根据权利要求1所述的稀土合金结构钢的生产方法，其特征在于，所述稀土合金结构钢的化学成分的质量百分含量包括：c 0.38％～0.45％、si 0.17％～0.37％、mn 0.50％～0.80％、p≤0.020％、s≤0.010％、cr≤0.30％、mo≤0.10％、ni≤0.30％、cu≤0.25％、re0.030％～0.040％，其余为fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的稀土合金结构钢的生产方法，其特征在于，所述稀土微合金化42crmo合金结构钢的纵向力学性能为：rm≥1184mpa，rp0.2≥1024mpa，a50≥16.0％，冲击功ku2≥117j，钢材的奥氏体晶粒度≥7.5级，布氏硬度≥253hbw。

4.根据权利要求1所述的稀土合金结构钢的生产方法，其特征在于，用肉眼进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。

技术总结
本发明公开了一种稀土合金结构钢的生产方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制；其化学成分的质量百分含量包括：C0.38％～0.45％、Si0.17％～0.37％、Mn0.50％～0.80％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr≤0.30％、Mo≤0.10％、Ni≤0.30％、Cu≤0.25％、Re0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明制备得到的稀土合金结构钢具有优异的力学性能、硬度和韧性。

技术研发人员：惠治国,梁正伟,宋振东,张凤明,陈镇方
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14