一种9Ni用钢及其生产方法与流程

一种9ni用钢及其生产方法
技术领域
1.本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种9ni用钢及其生产方法。


背景技术：

2.随着我国钢铁冶金技术的不断发展，钢铁企业品牌竞争优势越来越明显。为了提高竞争力，企业不断开发品种用钢，镍系钢合金含量高，产品质量优异，但目前存在成本高，低端市场应用浪费的情况，其中9ni用钢是镍含量9%的容器用钢，如何降低9ni用钢制造成本，是企业取得良好的市场竞争优势的关键一步。


技术实现要素：

3.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.030%～0.060%，si：0.10%～0.30%，mn：0.50%～0.80%，p≤0.005%，s≤0.002%，残余nb≤0.0050%，残余v≤0.003%，残余ti≤0.005%，ni：8.50%～9.50%，cr≤0.05%，mo≤0.05%，cu≤0.050%，al：0.020%～0.050%，b≤0.0005%，mg：0.0008%～0.0020%，n≤0.0060%，h≤0.0002%，余量为fe和不可避免的杂质。
4.本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.030%～0.050%，si：0.10%～0.20%，mn：0.50%～0.70%，p≤0.005%，s≤0.002%，残余nb≤0.0050%，残余v≤0.003%，残余ti≤0.005%，ni：8.50%～9.30%，cr≤0.05%，mo≤0.05%，cu≤0.050%，al：0.020%～0.040%，b≤0.0005%，mg：0.0008%～0.0018%，n≤0.0060%，h≤0.0002%，余量为fe和不可避免的杂质。
5.前所述的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.035%～0.055%，si：0.15%～0.25%，mn：0.55%～0.75%，p≤0.005%，s≤0.002%，残余nb≤0.0050%，残余v≤0.003%，残余ti≤0.005%，ni：8.80%～9.30%，cr≤0.05%，mo≤0.05%，cu≤0.050%，al：0.025%～0.045%，b≤0.0005%，mg：0.0010%～0.0018%，n≤0.0060%，h≤0.0002%，余量为fe和不可避免的杂质。
6.前所述的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.040%～0.060%，si：0.20%～0.30%，mn：0.60%～0.80%，p≤0.005%，s≤0.002%，残余nb≤0.0050%，残余v≤0.003%，残余ti≤0.005%，ni：8.80%～9.50%，cr≤0.05%，mo≤0.05%，cu≤0.050%，al：0.025%～0.050%，b≤0.0005%，mg：0.0010%～0.0020%，n≤0.0060%，h≤0.0002%，余量为fe和不可避免的杂质。
7.本发明的另一目的在于提供一种9ni用钢，包括以下步骤：s1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1580～1620℃，成分满足要求进行出钢操作；s2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至rh进行真空
处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间20～25分钟，真空处理后煨入200～220米镁铝线；s3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.6～1.3m/min，过热度25～35℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂；s4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度10～15℃/min加热至600℃，加热速度5～7℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；s5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度400～600℃；s6、淬火温度760～790℃，保温时间10～30分钟，淬火后进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间10～15分钟，空冷；s7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
8.前所述的一种9ni用钢，步骤s3中修磨深度1～2mm，喷涂厚度0.1～0.3mm。
9.本发明的有益效果是：（1）本发明通过对钢种机理的深入研究，研究了影响钢种表面质量的因素，进行了相应的开发应用，通过冶炼、轧制、热处理等一系类的工艺改进，解决了钢种晶间裂纹的工艺难题，获得了钢种批量冶炼制造的优势，制造稳定性得到了大幅度的提升，制造成本获得了大幅度的降低，有效提升了产品的市场竞争力；（2）本发明中采用镁冶金技术改善了夹杂物形态，提升了产品的洁净度，避免了夹杂物物在表面集聚导致晶间裂纹的发生；（3）本发明中通过降低氮、氢气体含量及磷硫含量，提高钢的碳含量，减少了硫化锰夹杂及气体含量对钢表面质量的恶化，添加少量的铌，起到了固氮、固碳的作用，从而减少表面晶间裂纹的发生率；（4）本发明中采用独特的抗氧化涂料进行喷涂，避免了加热过程中铸坯的二次氧化，减少了轧制过程中铸坯表面氧化铁皮的生成量，提升了轧制钢板的表面质量；（5）本发明中高镍钢的相变温度570℃，结束温度是730℃，本发明通过不同的升温速率进行加热工艺质量，降低了线膨胀及导热系数，避免了加热过程的相变应力导致的晶间裂纹的发生；（6）本发明中加热出钢温度过高会导致铸坯表面的高温氧化裂纹，这种裂纹随着奥氏体的粗大会越发明显，因此，低温出钢有效避免了铸坯表面高温晶间裂纹；（7）本发明中采用低温热处理工艺，可有效避免轧制过程中的沿晶氧化裂纹趋势，避免因宽化导致奥氏体化过程中晶间裂纹的发生，有效降低调质钢板的批量裂纹发生率；（8）本发明中镍钼合金按废钢形势加入转炉，不影响热量值，同时因为镍钼合金的加入，有效降低了钢水的凝固定，满足了低温出钢的要求，有利于去除碳磷元素，提升了冶炼速度。
附图说明
10.图1为实施例1的金相组织图。
具体实施方式
11.实施例1本实施例提供的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.039%，si：0.17%，mn：0.67%，p:0.004%，s:0.0011%，nb：0.0030%（残余），v:0.001%（残余），ti：0.002%（残余），ni：8.93%， cr: 0.02%,mo:0.03%,cu: 0.020%,al：0.034%，b:0.0003%,mg: 0.0013%, n:0.0046%，h:0.00016%，余量为fe和不可避免的杂质。
12.制备方法包括以下步骤：s1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1593℃，成分满足要求进行出钢操作；s2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至rh进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间23分钟，真空处理后煨入210米镁铝线；s3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.9m/min，过热度29℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.3mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.16mm；s4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度12℃/min加热至600℃，加热速度5.6℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；s5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度800～950℃，终轧800～900℃，返红温度560℃；s6、淬火温度760～790℃，保温时间19分钟，淬火后进行回火处理，回火温度650℃，保温时间12分钟，空冷；s7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
13.实施例2本实施例提供的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.043%，si：0.21%，mn：0.73%，p:0.003%，s:0.0019%，nb: 0.0020%（残余），v:0.001%（残余），ti: 0.002%（残余），ni：9.20%， cr: 0.02%,mo:0.02%,cu: 0.030%,al：0.037%，b: 0.0002%,mg: 0.0011%, n:0.0051%，h:0.00013%，余量为fe和不可避免的杂质。
14.制备方法包括以下步骤：s1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1618℃，成分满足要求进行出钢操作；s2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至rh进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间23分钟，真空处理后煨入220米镁铝线；s3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.8m/min，过热度29℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.7mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.15mm；
s4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度11℃/min加热至600℃，加热速度7℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；s5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度880℃，终轧860℃，返红温度490℃；s6、淬火温度786℃，保温时间15分钟，淬火后进行回火处理，回火温度630℃，保温时间13分钟，空冷；s7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
15.实施例3本实施例提供的一种9ni用钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.053%，si：0.27%，mn：0.69%，p:0.003%，s:0.0012%，nb：0.0030%（残余），v≤0.001%（残余），ti：≤0.002%（残余），ni：9.16%， cr: 0.03%,mo: 0.03%,cu:0.020%,al：0.039%，b: 0.0001%,mg: 0.0015%, n:0.0044%，h:0.00013%，余量为fe和不可避免的杂质。
16.制备方法包括以下步骤：s1、铁水脱硫后送至转炉冶炼，采用顶底复吹工艺冶炼，镍钼合金随废钢一起加入转炉，并且计入废钢重量，供氧80%进行倒渣，冶炼终点温度1613℃，成分满足要求进行出钢操作；s2、钢水送至精炼进行脱氧合金化及脱硫操作，成分温度符合后送至rh进行真空处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间23分钟，真空处理后煨入220米镁铝线；s3、钢水精炼处理结束后送至连铸进行浇铸，浇铸速度0.9m/min，过热度29℃，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，铸坯出连铸后进行保温坑堆冷48小时后进行表检，铸坯表检合格后采用机械修磨，修磨深度1.8mm，修磨后的铸坯采用高温抗氧化涂料进行喷涂，喷涂厚度0.18mm；s4、铸坯处理好送至加热炉进行加热，加热炉加热过程为：加热速度12℃/min加热至600℃，加热速度5.5℃/min加热至600～1000℃，加热速度2℃/min加热至1000～1100℃，1100℃保温20min后出加热炉；s5、采用二阶段轧制工艺轧制，二开温度910℃，终轧880℃，返红温度510℃；s6、淬火温度785℃，保温时间20分钟，淬火后进行回火处理，回火温度605℃，保温时间13分钟，空冷；s7、热处理后的钢板表检、性能检测合格后标识、入库、发货。
17.实施例1-3的各项力学性能如下表：本发明操作简单，生产工艺得以稳定执行，效果显著，同时也适用于镍添加5.5～9.8%的其它镍系品种，具有明显的经济效益和安全效益。
18.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。