一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法.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CN106834607A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710039148.X(22)申请日2017.01.19(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)发明人秦明礼陈铮陈鹏起赵尚杰鲁慧峰吴昊阳贾宝瑞曲选辉(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21C7/068(2006.01)C21C7/10(2006.01)B22D11/115(2006.01)B22D11/116(2006.01)B22D11/113(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图8页(54)发明名称高到80％以上，提高了连铸坯的表面质量。一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法(57)摘要一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法，属于不锈钢冶炼和铸造领域。铁素体不锈钢的元素含量以质量分数表示的范围为：ω[Cr]：16.0％～20.0％、ω[Ti]：0.05％～0.30％、ω[O]：5ppm～50ppm、ω[Al]t：10ppm～200ppm、ω[C]≤0.1％、ω[N]：50ppm～400ppm、ω[Si]：0.20％～1.00％、ω[Mn]：0.20％～1.00％、ω[Ca]<10ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。该钢种的精炼工艺为初炼炉—VOD—LF—连铸，具体步骤包括：(1)初炼炉熔炼(转炉或电炉)：进行铬合金化及初脱碳、氮；(2)真空吹氧脱碳炉精炼(VOD)：进行深脱碳、深脱氮；(3)钢包炉精炼(LF)：进行氧含量控制、Ti合金化，同时要求LF精炼渣的成分以质量分数表示的范围为：1.5≤ω(CaO)/ω(Al2O3)≤3.0、ω(TiO2)≤5.0％、3.0≤ω(CaO)/ω(SiO2)≤5.0；CN106834607A(4)连铸。本发明可将铁素体不锈钢等轴晶率提CN106834607A权利要求书1/1页1.一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法，其特征在于，通过严格控制凝固前钢液中Ti、N、O、Al的元素含量，以及冶炼、浇铸工艺，使钢水在凝固过程中形成以Ti2O3为基底，外围包裹TiN的复合核心，并通过该复合核心诱导钢液非均质形核，从而提高铁素体不锈钢的等轴晶率；铁素体不锈钢元素含量以质量分数表示的范围为：ω[Cr]：16.0％～20.0％、ω[Ti]：0.05％～0.30％、ω[O]：5ppm～50ppm、ω[Al]t：10ppm～200ppm、ω[C]≤0.1％、ω[N]：50ppm～400ppm、ω[Si]：0.20％～1.00％、ω[Mn]：0.20％～1.00％、ω[Ca]<10ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.如权利要求1所述一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法，其特征在于精炼工艺路线为：初炼炉—VOD—LF—连铸：(1)初炼炉包括转炉以及电炉，主要任务包括原料的合金化与均匀化，同时对钢液进行高效地脱碳；(2)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小于0.1％，要求控制钢液中氮元素的质量分数范围为50ppm～400ppm；(3)LF即钢包精炼炉工序中调整炉渣成分，同时严格控制Al的含量，使钢液中Al的质量分数范围为10ppm～200ppm，通过添加Si-Mn以及适量Si-Ca合金对钢液中的O元素以及Al2O3进行控制，随后进行Ti的合金化操作；(4)连铸过程采用全封闭浇注，中间包钢液过热度为10～35℃，结晶器和铸坯凝固末端采用电磁搅拌。3.如权利要求2所述的一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法，其特征在于所述LF工序为：(1)合金化方式：通过添加Si-Mn以及适量Si-Ca合金的方法对钢液进行复合脱氧，钢包软吹30min～40min，要求控制钢液中氧元素的质量分数范围为5ppm～50ppm；随后，通过喂钛线的方法进行钛的合金化，继续钢包软吹10～15min，要求控制钢液中钛元素的质量分数为0.05～0.30％；(2)在LF炉精炼工艺中，炉渣成分满足如下条件：1.5≤ω(CaO)/ω(Al2O3)≤3.0、ω(TiO2)≤5.0％、3.0≤ω(CaO)/ω(SiO2)≤5.0，其中，炉渣成分以质量分数表示。2CN106834607A说明书1/7页一种提高铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的精炼工艺方法技术领域[0001]本发明涉及不锈钢冶炼和铸造领域，提出了一种用于制造高等轴晶比例铁素体不锈钢连铸坯的精炼工艺及由该工艺制造的铁素体不锈钢。本发明特别适用于制造具有良好延展性和深冲性能，表面光洁度高的铁素体不锈钢产品。技术背景[00