一种提高双稳定铁素体不锈钢连铸坯等轴晶率的工艺方法.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CN107574385A(43)申请公布日2018.01.12(21)申请号201710750795.1C21C7/06(2006.01)(22)申请日2017.08.28C21C7/10(2006.01)C22C33/06(2006.01)(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人成国光侯雨阳李璟宇雷海萍(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22C38/28(2006.01)C22C38/26(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C21C7/068(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图7页(54)发明名称一种提高双稳定铁素体不锈钢连铸坯等轴晶率的工艺方法(57)摘要本发明提供一种提高双稳定铁素体不锈钢连铸坯等轴晶率的工艺方法,所述工艺方法路线为：初炼炉—AOD—VOD—LF—连铸。本发明工艺方法较大提高双稳定化铁素体不锈钢连铸坯的等轴晶率，改善了铁素体不锈钢的冷加工及成型性能，提高产品的表面质量，有效避免由于过量Ti加入产生的TiN、TiOx而引起的连铸工艺过程中的水口结瘤及堵塞问题。CN107574385ACN107574385A权利要求书1/1页1.一种提高双稳定铁素体不锈钢连铸坯等轴晶率的工艺方法，其特征在于，所述的双稳定铁素体不锈钢为钛铌双稳定化超纯铁素体不锈钢，所述工艺方法通过控制钢水凝固前钢液中Ti、Nb、C、N、Al、Mg、O的元素含量，使钢水在凝固前沿形成以MgO-Al2O3-TiOx为基底，外围包裹(Ti,Nb)x(C,N)y的复合核心，并通过复合核心诱导钢液的形核，从而提高双稳定化铁素体不锈钢连铸坯的等轴晶率，改善铁素体不锈钢的冷加工及成型性能，提高产品的表面质量。2.根据权利要求1所述的工艺方法，所生产的双稳定化铁素体不锈钢连铸坯，其元素含量以质量分数表示的范围为：ω[Cr]：17.0％～24.0％、ω[Ti]：0.10％～0.30％、ω[Nb]：0.10％～1.0％、ω[C]≤0.025％、ω[N]：0.005％～0.025％、ω[O]：0.0010％～0.0050％、ω[Al]：0.005％～0.050％、ω[Mg]：0.0003～0.0012％、ω[Si]：0.20％～1.0％、ω[Mn]：0.10％～1.0％、ω[Ca]<0.0003％，其余为Fe和其他元素。3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法路线为：初炼炉—AOD—VOD—LF—连铸，其中：1)初炼炉包括转炉或电炉，工艺任务包括原料的熔化和钢液的冶炼，对钢液进行初步脱碳，控制钢液中的碳元素的质量分数小于3％；2)在AOD中通过氩气和氧气复合吹炼对钢液实施进一步脱氮以及脱碳操作，控制钢液中的碳元素的质量分数小于0.5％，同时控制钢液中的氮元素的质量分数小于0.05％；3)在VOD中通过顶部吹氧进行深脱碳，通过真空处理进行深脱氮，要求控制钢液中碳元素的质量分数0.005～0.025％，要求控制钢液中氮元素的质量分数小于0.025％；4)LF炉中调整炉渣成分，同时控制Al的含量，使钢液中Al的质量分数为0.005～0.050％，通过添加适量Si-Mn对钢液中的O元素以及Al2O3进行控制，使O的质量分数为0.0010～0.0050％，随后喂钛线进行Ti的合金化操作，进一步加入铌铁，进行Nb的合金化操作，控制Ti的质量分数为0.10～0.30％，Nb的质量分数为0.10～1.0％；5)连铸过程采用全封闭浇注，中间包钢液过热度为10～55℃，结晶器和铸坯凝固末端采用电磁搅拌。4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，所述LF炉工艺方法包括：1)合金化方式：通过加入Si-Mn、Al-Si合金的方法对钢液进行复合脱氧，软吹35min后，要求控制钢液中氧元素的质量分数范围为5ppm～50ppm；2)随后，通过喂钛线的方法进行钛的合金化，加入铌铁进行元素铌的合金化；3)随后继续软吹10～15min，控制钢液中钛元素的质量分数为0.10～0.30％，Nb的质量分数为0.10～1.0％，控制钢液中铝的质量百分数为0.005～0.050％。5.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，在LF炉精炼工艺中，炉渣成分满足如下条件：①2.0％≤ω(CaO+MgO)/ω(Al2O3)≤3.5％、②ω(TiO2)≤3.0％、③6.0％≤ω(MgO)≤15％、④10％≤ω(SiO2)≤25％，其中，成分含量以质量分数表示。2CN107574385A说明书1/8页一种提高双稳定铁素体不锈钢连