一种低镍奥氏体耐热铸钢及其熔炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102373385A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102373385A(43)申请公布日2012.03.14(21)申请号201010254238.9(22)申请日2010.08.16(71)申请人沈阳科金特种材料有限公司地址110015辽宁省沈阳市苏家屯区先锋街46号(72)发明人刘智勇赵忠刚李爱民李宁岳景东林静萨仁格日乐孙玲玲(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人韩辉(51)Int.Cl.C22C38/58(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种低镍奥氏体耐热铸钢及其熔炼方法(57)摘要一种低镍奥氏体耐热铸钢及其熔炼方法，其特点是按重量百分比计，该耐热铸钢组份为：C：0.70～1.0，Si：2.50～3.50，Mn：12.0～14.0，Cr：19.0～22.0，Ni：0.4～1.0，N：0.35～0.50，铁及不可避免的残余元素：余量；其熔炼方法为：原料准备；装料；化料；硅钙及稀土脱氧；磁场搅拌；最终硅钙脱氧和浇注铸锭。本发明采用中频感应炉熔炼、优化耐热铸钢成分、调整熔炼功率、电磁搅拌+氩气保护精炼以及硅钙＋稀土联合脱氧的方法熔炼低镍奥氏体耐热铸钢，通过调整低镍奥氏体耐热铸钢中C、N、Mn元素的含量及配比来达到既降低镍含量、又能形成稳定的单相奥氏体组织的目的。CN1023785ACCNN110237338502373388A权利要求书1/1页1.一种低镍奥氏体耐热铸钢，其特征在于按重量百分比计，其组成份如下：C：0.70～1.0，Si：2.50～3.50，Mn：12.0～14.0，Cr：19.0～22.0，Ni：0.4～1.0，N：0.35～0.50，铁及不可避免的残余元素：余量。2.根据权利要求1所述的低镍奥氏体耐热铸钢，其特征在于按重量百分比计，所述低镍奥氏体耐热铸钢中不可避免的残余元素硫含量控制在≤0.030％、不可避免的残余元素磷含量控制在≤0.035％。3.根据权利要求1所述的低镍奥氏体耐热铸钢，其特征在于按重量百分比计，所述低镍奥氏体耐热铸钢中不可避免的残余元素铝含量控制在≤0.015％、不可避免的残余元素钛含量控制在≤0.015％。4.权利要求1所述低镍奥氏体耐热铸钢的熔炼方法，其特征在于包括有以下步骤：（1）以采用工业纯铁、电解镍、电解锰、高碳铬铁合金、硅铁为原材料，采用中频感应炉进行熔炼；（2）装料，将原材料装入中频感应炉，同时装入按炉料重量百分比计0.1～0.3%的稀土，用于钢液脱氧；（3）化料，化料期间中频感应炉的熔炼功率控制在1000～1200KW范围内；（4）硅钙及稀土脱氧，待原料全部熔化后，加入氮化铬，并控制此时中频感应炉的熔炼功率在500～700KW范围内，熔化氮化铬期间继续利用Si-Ca及稀土进行钢液脱氧；（5）磁场搅拌，利用中频感应炉对钢液进行磁场搅拌，促进钢液成分均匀及夹杂物上浮；（6）最终硅钙脱氧，熔炼后期加入硅钙粉对熔渣进行扩散脱氧，还原渣中相对不稳定的化合物（例如Cr2O3）；（7）浇注铸锭，浇铸时钢液过热度50～180℃，同时对钢包吹氩搅拌以促进钢液成分均匀及夹杂物上浮，低镍奥氏体耐热铸钢在≤1250℃、保温48小时后水冷的条件下无龟裂发生，即为质量合格产品；其中整个熔炼过程中均采用氩气保护。2CCNN110237338502373388A说明书1/4页一种低镍奥氏体耐热铸钢及其熔炼方法技术领域[0001]本发明涉及一种耐热铸钢及其熔炼方法,特别是涉及一种低镍奥氏体耐热铸钢及其熔炼方法,属于钢铁冶炼技术领域。背景技术[0002]耐热铸钢具有良好的高温强度及抗高温氧化性能，在高温加热炉及锅炉设备等耐热领域的应用十分广泛。为提高耐热铸钢的使用温度和抗高温氧化能力，在1000°C以上使用的耐热铸钢中通常都含有较高比例的Cr，同时添加较多的贵金属Ni，以达到扩大奥氏体相区和稳定奥氏体的目的。如目前在电厂锅炉燃烧器喷嘴中常用的4Cr25Ni20Si2钢（简称25-20钢）中即含有约25％（重量百分比）的Cr和约20％（重量百分比）的Ni。我国是一个缺少Ni资源的国家，Ni的使用量又非常巨大，而生产用Ni的价格长期受国外的影响与控制，波动较大，导致产品成本增加，这是限制我国耐热铸钢生产的一个瓶颈问题。因此，从减少Ni的用量、降低产品成本的角度出发，发展低镍奥氏体耐热铸钢，取代或部分取代目前的高镍耐热铸钢，具有十分可观的经济与社会效益。发明内容[0003]本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述不足,提供一种低镍奥氏体耐热铸钢及其成分设计和熔炼方法，采用该成分设计和熔炼方法制备的耐热铸钢，其Ni含量0.4～1.0％（重量百分比），同时具有较佳的力学性能和抗