一种熔炼高强度不锈钢的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103451509A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103451509103451509A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201310367891.X(22)申请日2013.08.22(71)申请人长春工业大学地址130012吉林省长春市延安大街2055号(72)发明人王淮孙岩铎(74)专利代理机构吉林长春新纪元专利代理有限责任公司22100代理人王薇(51)Int.Cl.C22C33/06(2006.01)C22C38/38(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种熔炼高强度不锈钢的方法(57)摘要本发明涉及一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于：先熔炼高氮合金熔体，再向高氮合金熔体中添加基础钢材料，待完全熔化后并均匀后出炉浇注，其有利于高氮合金与基础钢材料平稳熔合，显著减少氮逸出，可得到氮含量较高且较稳定的高氮钢熔体，从而获得气泡少、氮含量高的高氮钢坯，检测氮含量最高可达到0.90wt%。CN103451509ACN103459ACN103451509A权利要求书1/1页1.一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于：先熔炼高氮合金熔体，再向高氮合金熔体中添加基础钢材料，待完全熔化后并均匀后出炉浇注，其中具体步骤如下：1）先熔炼高氮合金熔体，其高氮合金组成为高氮铬铁和氮化铬铁及氮化锰的混合物，高氮铬铁和氮化铬的混合比例为任意，氮化锰所占比例≤40wt%；将高氮合金快速熔化为熔体并将熔体保持在能够维持熔体状态的较低温度，保持在1450℃～1600℃范围内，控制氮含量为2～10wt%；2）再向高氮合金熔体添加固态金属锰，获得高锰高氮合金熔体，金属锰添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的5～30wt%，其熔体温度为维持熔体状态的较低温度，温度范围为1450℃～1600℃；3）向高锰高氮合金熔体添加固态金属铁及其它元素获得高氮钢熔体；金属铁添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的30～60wt%；其它元素包括钼、铌、铜、钛、钒、稀土等，其添加量按高氮钢设计成分计算为高氮钢重量的0～8wt%；其熔体温度为维持熔体状态的较低温度，温度范围为1450℃～1600℃；待熔体中固态物完全熔化后继续均匀搅拌0～15min，然后快速温度至1550℃～1650℃后出炉浇注。2.根据权利要求1所述的一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于所述的固态金属铁的形状为粒状或条状，其粒状尺寸为φ1～φ30mm；其条状截面尺寸为φ1～φ30mm。3.根据权利要求1所述的一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于所述的固态金属铁为工业纯铁或碳含量≤0.1wt%的低碳钢。4.根据权利要求1所述的一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于所述的固态金属铁添加粒状或条状固态工业纯铁为连续添加，其添加速度为≤1000kg/min。5.根据权利要求1所述的一种熔炼高强度不锈钢的方法，其特征在于所述的其它元素中，钼≤5.0wt%，铌≤0.5wt%，铜≤3.0wt%，钛≤0.5wt%，钒≤0.5wt%，稀土≤0.5wt%。2CN103451509A说明书1/4页一种熔炼高强度不锈钢的方法技术领域[0001]本发明涉及一种熔炼高强度不锈钢的方法，是一种常压冶炼高氮不锈钢的方法，属于钢铁冶炼领域。背景技术[0002]高氮不锈钢（以下称高氮钢）以其节镍、耐蚀、高强度、高塑性等优异性能受到瞩目，作为高强韧同时耐蚀不锈的新型钢种可在更宽阔更复杂的领域获得广泛应用。[0003]高氮钢主要化学元素组成为铁（Fe）、铬（Cr）、锰（Mn）、氮（N）及少量钼（Mo）、铜（Cu）、硅（Si）、铌（Nb）、钒（V）、钛（Ti）等，其中氮元素的含量应≥0.6wt%。在高氮钢冶炼时氮较难加入并易从熔体中逸出形成氮气，因此一般采用高压力下冶炼，限制了产量。200810050792.8专利申请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，201210458675.1专利申请也提出了常压下将氮化锰加入Fe-Cr熔体冶炼高氮钢的方法，使高氮钢常压下生产成为可能。但向Fe-Mn熔体加入高氮铬铁仍然有大量的氮逸出，需要快节奏操作，而且未溶解的高氮铬铁在浇注凝固时还会因固液面溶氮能力不足而产生的大量氮气泡不能在熔体凝固前及时逸出，滞留于钢坯中形成气泡缺陷，而且成锭后氮含量不稳定，需要较长时间固溶处理以消除氮化物和铁素体；而向Fe-Cr熔体加入氮化锰过程也会因其熔点低且不稳定并有大量锰被氧化导致大量氮逸出，也难以得到氮含量较高的高氮钢。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种熔炼高强度不锈钢的方法，可显著减少高氮钢熔炼时大量氮的逸出，得到氮含量较高且稳定的高氮钢熔体，从而获