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(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CN111910117A(43)申请公布日2020.11.10(21)申请号202010680048.7(22)申请日2020.07.15(71)申请人丁国旺地址200025上海市黄浦区泰康路19号乙301室(72)发明人丁国旺(74)专利代理机构泰州淘权知识产权代理事务所(普通合伙)32365代理人叶丙静(51)Int.Cl.C22C33/06(2006.01)C22C38/38(2006.01)C22C38/22(2006.01)C22C38/58(2006.01)C22C38/44(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法(57)摘要本发明公开了一种熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,选用氮化铁合金作为加氮中间合金,碳化合金和高碳合金钢作为加碳中间合金,所有原材料粒度或口径为20~60mm;在常压下使用中频感应炉熔炼,按比例均匀分散装料、加料,控制加料速度和熔炼温度,本发明熔炼工艺减少了锰、碳等烧损与氧化,减少了氮的溢出。工业化熔炼浇铸出高氮不锈钢钢坯,奥氏体不锈钢氮含量可超过1wt%,马氏体不锈钢氮含量可达0.4wt%,碳氮强化耐热钢碳氮总含量可达1.1wt%,本发明。CN111910117ACN111910117A权利要求书1/1页1.一种熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:步骤如下,步骤1:选用原材料并处理,使其粒度或口径为20~60mm;步骤2:将原材料总重量的30~50%按比例装炉;步骤3:加热熔炼,控制熔炼温度,温度范围为1450℃~1550℃,并按比例加入剩余原材料;步骤4:待原材料完全熔化后,均匀搅拌5~20min,然后快速提高钢液温度至1550℃~1650℃后出炉浇注。2.根据权利要求1所述的熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:步骤1中,所述原材料包括加氮中间合金、加碳中间合金以及工业纯铁、微碳铬铁、金属锰块、镍板、钼铁、钨铁、钒铁、铌铁、钛铁、稀土合金中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:所述加氮中间合金选用高氮铬铁、氮化铬铁、氮化锰、氮化钼铁、氮化钒铁中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:所述加碳中间合金选用高碳铬铁、高碳合金钢中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:步骤2中,所述原材料对应所熔炼的高强不锈钢按比例分散装料。6.根据权利要求1-4中任意一项所述的熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法,其特征在于:步骤3中,所述原材料的加料速度,以一吨炉计算,每10分钟加料在100KG以内。2CN111910117A说明书1/7页一种熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁冶金领域,具体涉及一种熔炼高强度不锈钢的碳、氮合金化的方法。背景技术[0002]利用氮合金化熔炼不锈钢能以氮代镍,不但降低原材料成本,还能开发出高强度、高塑性、高耐腐蚀综合性能显著提升的新钢种。技术和市场价值重大。熔炼高浓度氮合金化不锈钢(以下简称高氮钢)面临的问题之一是氮难以加入、难以达到高浓度,熔体中溢出氮气,甚至导致钢液喷溅。[0003]采用加压熔炼,设备及工艺复杂,熔炼成本高。通过吹氮气或氨气合金化常压熔炼难以达到高浓度且控制复杂;利用吹气再加入氮化铁合金增加氮含量合金化工艺,同样面临控制不便、氮气溢出的问题。[0004]ZL200810050792.8专利提出了常压下将高氮铬铁加入Fe-Mn熔体冶炼高氮钢的方法。CN103146875B提出了常压下将氮化锰加入Fe-Cr熔体冶炼高氮钢的方法。CN103436768B专利提出了分别制备高氮合金熔体和Fe-Cr-Mn熔体,再将Fe-Cr-Mn熔体缓慢兑入高氮合金熔体的方法。CN103451508B专利提出了分别制备高氮合金熔体和Fe-Cr-Mn熔体后再将高氮合金熔体限流兑入Fe-Cr-Mn熔体的方法。CN103451509B专利提出了先熔炼高氮合金熔体再向高氮合金熔体中添加基础钢材的方法。201910439322.9专利申请提出了在炉底装入金属锰、铬铁、氮化铬铁直接熔炼Fe-Cr-Mn高氮熔体从而制备高氮钢的方法。这些工艺方案使高氮钢常压下熔炼成为可能。[0005]然而,向Fe-Mn熔体加入高氮铬铁仍然有大量的氮逸出,控制困难,氮含量不稳定,钢锭杂质较多,成分不均匀,后续扩散固溶处理与热成型加工比较复杂。向Fe-Cr熔体加入氮化锰过程中大量锰被氧化,导致氮逸出,难以获得高浓度氮合金化高氮钢。分别熔炼高氮合金熔体和Fe-Cr-Mn