一种高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112359264A(43)申请公布日2021.02.12(21)申请号202011105220.2C22C38/20(2006.01)(22)申请日2020.10.15C22C38/22(2006.01)C21C5/52(2006.01)(71)申请人中天钢铁集团有限公司C21C7/00(2006.01)地址213000江苏省常州市中吴大道1号C21C7/06(2006.01)申请人常州中天特钢有限公司C21C7/064(2006.01)(72)发明人沈艳邓向阳张艳军林俊C21C7/10(2006.01)万文华(74)专利代理机构常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙)32258代理人李楠(51)Int.Cl.C22C33/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法(57)摘要本发明公开了一种高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法，控制钢中C0.39～0.42％、Mo0.21～0.25％、P≤0.015％、S≤0.010％，具体方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、轧制和热处理工序。以较高的Mo元素来提高材料强度并通过适当升高回火温度、降低P、S元素含量来提高材料韧性。冶炼过程加强去H控制，连铸过程通过对过热度、拉速及末端电磁搅拌参数的合理优化来减少铸坯低倍缺陷。轧制过程通过高温扩散工艺来均匀组织，并通过控轧控冷工艺来减轻材料带状组织，最后使得材料的综合性能得到了极大提高。CN112359264ACN112359264A权利要求书1/2页1.一种高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法，其特征在于：包括电炉冶炼、LF炉精炼、VD真空处理、连铸浇注、轧制和热处理工序，所述高强度高韧性风电螺栓用钢，按重量百分比其成分为：C0.38～0.45％、Si0.17～0.37％、Mn0.50～0.80％、Cr0.90～1.20％、Mo0.15～0.25％、Al0.020-0.060％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cu≤0.20％，余量是Fe和不可避免的杂质；电炉冶炼工序采用偏心底出钢电炉冶炼，控制铁水与废钢比例为9:1；控制电炉终点放钢：C≥0.15％、P≤0.012％，偏心底留钢出钢，禁止下氧化渣，出钢过程加入脱氧、造渣材料；LF炉精炼前期造pH为4.0～5.0的高碱度渣进行钢水脱氧脱硫，并用C粉和Al粉按照2:1的质量比例进行钢水扩散脱氧，控制总加入量1.30～1.70kg/吨钢，LF精炼中后期加入FeSi粉0.50～0.60kg/吨钢，LF炉精炼结束前喂铝线，将钢水中的铝调整至0.035％～0.050％，控制成品铝0.025％～0.035％；VD真空处理工序中，控制小于67Pa的极限真空度并保持时间18～25分钟，VD破空后对钢水进行定氢，并控制氢含量≤1.5ppm，定氢后喂入硅钙线对钢水进行钙处理，其中连浇第1包硅钙线喂入量150米，第2包喂入量120米，连浇炉喂入量80米，然后加入覆盖剂碳化稻壳对钢水进行保护，VD真空处理工序钢水吊包前进行软吹氩处理，软吹时间25～35分钟；连铸浇注工序中，中间包预先通过烘烤进行干燥处理，烘烤时间4～5小时，烘烤温度1150～1200℃；连铸浇注工序中，结晶器采用二冷均匀弱冷；控制拉速0.70-0.80m/min，控制钢水浇注过热度15～30℃，连铸过程末端电磁搅拌，电磁搅拌电流设置250±5A，搅拌频率6HZ；铸坯进缓冷坑缓冷，入坑前缓冷坑用其它钢种的连铸红坯进行预热，预热温度300～600℃，,缓冷出坑温度≤150℃；轧制工序中，控制均热段加热温度1210～1250℃，终轧温度900±20℃避开两相区轧制，轧后穿水强冷，控制上冷床温度800±30℃；热处理工序中，控制淬火温度850±10℃，保温时间35±5min，冷却介质：油冷；回火温度600±10℃，保温时间75±5min，冷却介质：油冷；最终制得的螺栓用钢按重量百分比其成分为：C0.39～0.42％、Si0.20～0.30％、Mn0.70～0.80％、Cr1.0～1.10％、Al0.020-0.050％、P≤0.015％、S≤0.010％、Mo0.21～0.25％、Cu≤0.15％、H≤0.0002％、O≤0.0020％，余量是Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法，其特征在于：LF炉精炼工序中使用的C粉、Al粉及FeSi粉使用前在80℃以上的烘箱内烘烤12小时以上。3.如权利要求1所述的一种高强度高韧性风电螺栓用钢的生产方法，其特征在于：VD真空处