本发明属于冶金方法,具体涉及一种低成本低碳冷镦用钢及其冶炼方法。
背景技术:
1、冷镦钢是在室温下采用一次或多次冲击加载的钢材,广泛用于生产螺钉,销钉,螺母等标准件。冷镦工艺可节省原料,降成本,而且通过冷作硬化提高工件的抗拉强度,改善性能,冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能,具有高的塑性、韧性和焊接性能,良好的冷镦性能。而对于冷镦钢的冶炼成坯,需要保证其钢坯成分、气体含量、铸坯质量,才能保证冷镦钢的冷锻性能。
2、目前低碳冷镦钢冶炼主要方式为钢水初炼后精炼或双精炼工艺,具体为:转炉初炼-lf精炼-连铸,或者为转炉初炼-lf精炼-vd真空炉-连铸,以满足钢水成分和纯净度的要求,保证冷镦钢的冷锻性能。
3、上述冷镦钢的冶炼工序复杂且能耗较高。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种低成本低碳冷镦用钢及其冶炼方法,在满足质量的前提下,减少了精炼工序,降低了冶炼成本和能耗指标。
2、本发明的技术解决方案是:
3、第一方面,提供了一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,包括转炉初炼、氩站精炼、连铸;
4、转炉初炼,控制终点碳≤0.04%,钢水p≤0.020%,终点温度≤1660℃;
5、氩站精炼,吹氩流量控制在80nl/min-400nl/min,吹氩总时间≥10min。
6、在第一方面的某些实现方式中,所述转炉初炼,采用低枪位拉碳技术,低枪位拉碳技术为快速脱碳,氧枪的高度比钢水的液面高1.1m-1.4m。
7、通过上述技术方案,采用低枪位拉碳技术,精准掌握转炉炉内成分与温度。且通过上述冶炼方法中,对氩站精炼的条件改进,能够减少掉精炼工序,仍然获得低碳高纯净度的钢坯。
8、在第一方面的某些实现方式中,所述转炉初炼,出钢采用双挡渣操作,下渣量≤0.8kg/t钢。
9、在第一方面的某些实现方式中,所述氩站精炼,钢包全程吹氩,转炉出钢1/4时,向钢包中顺序加入铝粒0.7~1.1kg/t钢,渣洗料0.5~1.0kg/t钢,白灰0~1.0kg/t钢。
10、在第一方面的某些实现方式中,所述氩站精炼结束时钢水温度1580℃-1610℃。
11、通过上述技术方案,采用钢包氩站精炼处理替代lf精炼,转炉出钢后脱氧和成分一次调整到位,减少了精炼工序,降低了冶炼成本和能耗指标。
12、在第一方面的某些实现方式中,所述连铸工序,包括大包、中包、结晶器;大包到中包和中包到结晶器之间均采用长水口氩封保护,中包氩扫;中包采用无碳中包覆盖剂,结晶器采用低碳专用保护渣。
13、在第一方面的某些实现方式中,所述中包高液面浇注,液面高度比中包钢水出口的高出值≥600mm。
14、在第一方面的某些实现方式中,所述连铸工序,恒拉速浇注,拉速2.0~2.5m/min。
15、通过上述技术方案,对连铸工序的设置,能够更好的避免钢水接触氧气而氧化,达到保护浇注、提高钢水纯净度的目的。
16、在第一方面的某些实现方式中,所述连铸后,还包括检验工序,在线红外检测和线下酸洗检测。
17、通过上述技术方案,在线红外检测和线下酸洗检测,可实时全面反馈工艺符合性,对浇次内每流次铸坯情况全覆盖检验,保障检测代表性。
18、第二方面,提供了一种低成本低碳冷镦用钢,根据上述任一所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法获得,按照质量百分数计,包括以下成分:c:0.04~0.06%、si:0.07~0.15%、mn:0.25~0.30%、p≤0.025%、s≤0.030%、al≤0.008%,余量为fe和不可避免的杂质。
19、通过上述技术方案,该钢坯的成分限定保障了低碳冷镦用钢具有更好的塑韧性。且通过上述冶炼方法能够将钢坯的成分精准控制在该小范围内。
20、综上所述,本申请至少包括以下有益技术效果:
21、1、本发明通过合理工艺设计,生产采用去lf处理,并达到成分精确控制。
22、2、本发明对转炉吹炼终点成分和温度优化,双挡渣出钢,确保成品成分符合冷镦钢高塑性要求。3、本发明采用氩站精炼,通过合理控制氩气流量满足脱氧合金化效果。4、本发明连铸全程保护浇注防止二次氧化,恒拉速浇注,钢坯纯净度高、内部质量优良。5本发明在窄成分精确控制,工艺流程简化的情况下,完全满足冷镦用钢要求,铸坯低倍质量良好,达到低成本、低能耗的要求。
1.一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:包括转炉初炼、氩站精炼、连铸;
2.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述转炉初炼,采用低枪位拉碳技术,低枪位拉碳技术为快速脱碳,氧枪的高度比钢水的液面高1.1m-1.4m。
3.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述转炉初炼,出钢采用双挡渣操作,下渣量≤0.8kg/t钢。
4.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述氩站精炼,钢包全程吹氩,转炉出钢1/4时,向钢包中顺序加入铝粒0.7~1.1kg/t钢,渣洗料0.5~1.0kg/t钢,白灰0~1.0kg/t钢。
5.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述;氩站精炼结束时钢水温度1580℃-1610℃。
6.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述连铸工序,包括大包、中包、结晶器;大包到中包和中包到结晶器之间均采用长水口氩封保护,中包氩扫;中包采用无碳中包覆盖剂,结晶器采用低碳专用保护渣。
7.根据权利要求6所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述中包高液面浇注,液面高度比中包钢水出口的高出值≥600mm。
8.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述连铸工序为恒拉速浇注,拉速2.0~2.5m/min。
9.根据权利要求1所述的一种低成本低碳冷镦用钢的冶炼方法,其特征在于:所述连铸后,还包括检验工序,在线红外检测和线下酸洗检测。
10.一种低成本低碳冷镦用钢,根据权利要求1-9任一所述的一种低成本低碳c:0.04~0.06%、si:0.07~0.15%、mn:0.25~0.30%、p≤0.025%、s≤0.030%、al≤0.008%,余量为fe和不可避免的杂质。