5Ni低温型钢生产工艺的制作方法

本发明涉及冶金，具体为5ni低温型钢生产工艺。

背景技术：

1、耐低温结构用h型钢主要应用高寒地区的建筑、船舶、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他较高载荷的钢结构件，此钢材夹杂的非金属材质少，具有在低温条件下耐冲击力的特点，5ni低温型钢保证低温冲击韧性的技术手段主要有两种途径：一种是通过轧钢过程中控轧控冷实现细晶强化，达到保证低温冲击韧性的目的，另一种是通过添加保证低温冲击韧性的镍、钼等合金成分达到低温冲击韧性高目的，这两种途径都存在明显不足，控轧控冷细晶强化工艺在生产中非常难以控制，对轧机要求高，温度控制难以实现而且合格率较低，同时对生产节奏影响大，不适合连续批量生产。

2、针对现有技术的不足，本发明提供了5ni低温型钢生产工艺，具备抗低温效果好、低温冲击韧性好、抗拉强度和屈服强度高等优点。

技术实现思路

1、为实现上述抗抗低温效果好、低温冲击韧性好、抗拉强度和屈服强度高的目的，本发明提供如下技术方案：

2、一种5ni低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：

3、c0.05-0.15％，mn0.8-1.2％，ni4.5-5.5％，s0.002-0.006％，cr0.15-0.25，w0.2-0.5％，ti0.008-0.016％，si0.2-0.4％，mo0.015-0.065，其余为铁和杂质。

4、上述5ni低温型钢中，其化学成分按照质量百分比计，还含有以下成分：zr0.006-0.016％，p0.004-0.008％。

5、本发明还提出5ni低温型钢生产工艺，上述5ni低温型钢由下述步骤制得：

6、s1、铁水处理：铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，将铁水硫含量进行调控，并在脱硫完毕后扒净铁水表面的渣；

7、s2、铁水转炉冶炼：将混匀后的铁水加入转炉内部，对铁水依次进行酸性吹炼和碱性吹炼，再向钢水中加入脱氧剂进行脱氧；

8、s3、钢水lf精炼：保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，采用吹氩搅拌对钢水进行精炼，精炼后期加入钨铁和钛铁，然后将钢水中w的含量进行调整，将钢水中ti的含量进行调整；

9、s4、异型胚连铸：使用连铸机，并采用中间包氩气保护浇注，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯；

10、s5、型钢热轧成型：将得到的连铸坯进行缓冷后，再将连铸坯进行加热，使用初轧开坯机对连铸坯进行初轧，再使用万能精轧机对连铸坯进行复扎，轧件自然冷却后进行立冷，制得热轧型钢；

11、s6、型钢保护处理：将制得的低温型钢进行矫正、切割、打磨和防锈保护。

12、根据上述技术特征，所述步骤s1具体为，铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，脱硫处理时间保持在20-25min，将铁水硫含量控制在0.002wt％以下，并扒净铁水表面的渣，其中脱硫剂具体为mg和cac2，且mg和cac2的添加比例按照质量百分比计为1:2。

13、根据上述技术特征，所述步骤s2具体为，将多个铁水罐中的铁水加入混铁炉中，混匀铁水成份及均匀温度，将混匀后的铁水加入转炉内部，对铁水依次进行酸性吹炼和碱性吹炼，随后向钢水中加入脱氧剂进行脱氧，使得钢水出炉温度达到1600℃以上。

14、根据上述技术特征，所述步骤s3具体为，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15-20min，使得钢水中大于20μm的铝元素杂质基本全部去除，精炼后期加入钨铁和钛铁，然后将钢水中w的含量和ti的含量进行调整，并扒渣去除90-95％的氧化性渣。

15、根据上述技术特征，所述步骤s3中，精炼后期向钢水中加入钨铁和钛铁后，钢水中w的含量具体调整至0.2-0.5wt％，钢水中ti的含量具体调整至0.008-0.016wt％。

16、根据上述技术特征，所述步骤s4具体为，使用连铸机，在浇注前往型腔中缓慢充入氩气，置换出型腔中的空气，向管内通入压力≥0.4mpa的氩气，隔绝钢水注流与大气的接触，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯。

17、根据上述技术特征，所述步骤s5具体为，将得到的连铸坯进行缓冷后，将连铸坯加热至1300～1350℃，并进行均热，使用初轧开坯机对连铸坯进行初轧，再使用万能精轧机对连铸坯进行复扎，将复扎温度控制在820～880℃之间；轧件自然冷却至700～730℃后，对扎件进行立冷，制得热轧型钢。

18、根据上述技术特征，所述步骤s6具体为，将制得的低温型钢进行测量，并使用矫正机对低温型钢进行矫正，再将低温型钢进行切割，并将低温型钢的切割部位进行打磨，并将低温型钢表面喷涂防锈处理液进行防锈保护。

19、与现有技术相比，本发明提供了5ni低温型钢生产工艺，具备以下有益效果：

20、1、从成分上本工艺保证了5ni低温型钢内硫含量低于0.002％，避免型钢内部金属的结晶颗粒彼此分离引起裂纹，也保证了型钢不会产生热脆的情况，且生产出型钢的防锈性能好，同时也能保证型钢的抗疲劳性能。

21、2、本发明在转炉冶炼中，将多个铁水罐中的铁水加入混铁炉中，混匀铁水成份及均匀温度，将混匀后的铁水加入转炉内部，对铁水依次进行酸性吹炼和碱性吹炼，并向钢水中加入脱氧剂进行脱氧，多效降低了铁水转炉吹炼时钢水内部的杂质，保证了低温型钢的整体强度。

22、3、采用本工艺制备得到的5ni低温型钢，具备良好的耐低温能力，并且保证了5ni低温型钢在低温状态下的抗冲击能力，也保证了5ni低温型钢在低温环境下的抗拉强度和屈服强度。

技术特征：

1.一种5ni低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：

2.根据权利要求1所述的一种5ni低温型钢，其特征在于，上述5ni低温型钢中，其化学成分按照质量百分比计，还含有以下成分：zr0.006-0.016％，p0.004-0.008％。

3.5ni低温型钢生产工艺，上述5ni低温型钢由下述步骤制得：

4.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s1具体为，铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，脱硫处理时间保持在20-25min，将铁水硫含量控制在0.002wt％以下，并扒净铁水表面的渣，其中脱硫剂具体为mg和cac2，且mg和cac2的添加比例按照质量百分比计为1:2。

5.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s2具体为，将多个铁水罐中的铁水加入混铁炉中，混匀铁水成份及均匀温度，将混匀后的铁水加入转炉内部，对铁水依次进行酸性吹炼和碱性吹炼，随后向钢水中加入脱氧剂进行脱氧，使得钢水出炉温度达到1600℃以上。

6.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s3具体为，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15-20min，使得钢水中大于20μm的铝元素杂质基本全部去除，精炼后期加入钨铁和钛铁，然后将钢水中w的含量和ti的含量进行调整，并扒渣去除90-95％的氧化性渣。

7.根据权利要求6所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s3中，精炼后期向钢水中加入钨铁和钛铁后，钢水中w的含量具体调整至0.2-0.5wt％，钢水中ti的含量具体调整至0.008-0.016wt％。

8.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s4具体为，使用连铸机，在浇注前往型腔中缓慢充入氩气，置换出型腔中的空气，向管内通入压力≥0.4mpa的氩气，隔绝钢水注流与大气的接触，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯。

9.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s5具体为，将得到的连铸坯进行缓冷后，将连铸坯加热至1300～1350℃，并进行均热，使用初轧开坯机对连铸坯进行初轧，再使用万能精轧机对连铸坯进行复扎，将复扎温度控制在820～880℃之间；轧件自然冷却至700～730℃后，对扎件进行立冷，制得热轧型钢。

10.根据权利要求3所述的5ni低温型钢生产工艺，其特征在于，所述步骤s6具体为，将制得的低温型钢进行测量，并使用矫正机对低温型钢进行矫正，再将低温型钢进行切割，并将低温型钢的切割部位进行打磨，并将低温型钢表面喷涂防锈处理液进行防锈保护。

技术总结
本发明涉及冶金技术领域，且公开了一种5Ni低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：C0.05‑0.15％，Mn0.8‑1.2％，Ni4.5‑5.5％，S0.002‑0.006％，Cr0.15‑0.25，W0.2‑0.5％，Ti0.008‑0.016％，Si0.2‑0.4％，Mo0.015‑0.065，其余为铁和杂质，本发明还提出5Ni低温型钢生产工艺，本工艺从成分上保证了5Ni低温型钢内硫含量低于0.002％，避免型钢内部金属的结晶颗粒彼此分离引起裂纹，也保证了型钢不会产生热脆的情况，且生产出型钢的防锈性能好，同时也能保证型钢的抗疲劳性能，多效降低了铁水转炉吹炼时钢水内部的杂质，保证了低温型钢的整体强度，采用本工艺制备得到的5Ni低温型钢，具备良好的耐低温能力，并且保证了5Ni低温型钢在低温状态下的抗冲击能力，也保证了5Ni低温型钢在低温环境下的抗拉强度和屈服强度。

技术研发人员：何文,李春善,刘俊军,丁光辉,侯振伟,陈颜堂,马进喜,张瑞
受保护的技术使用者：宿迁南钢金鑫轧钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22