一种高强度特种钢及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及特种钢领域，特别涉及一种高强度特种钢及其生产工艺。


背景技术：

[0002][0003]
特种钢，特种钢也叫合金钢，在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能。
[0004]
在转炉冶炼特定钢种中，单渣法是所有冶炼模式中总体周期最短、设备要求最低的一种低磷钢转炉冶炼方法。但由于传统观念对其脱磷能力欠缺、脱磷效率低下的常规认识，通常不被考虑作为低磷特种钢的冶炼方法，即使有尝试采用单渣进行低磷特种钢的冶炼，也常常出现渣量消耗显著增加、终点补吹率明显提升、冶炼稳定性较差等问题。
[0005]
随着生产力的不断发展，工业用特种钢合金的使用需求不断提高，现有的特种钢合金已渐渐无法满足市场的使用需求。


技术实现要素：

[0006][0007]
因此，针对上述的问题，本发明提出一种高强度特种钢及其生产工艺。
[0008]
为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为:一种高强度特种钢，一种高强度特种钢，包括按重量百分比计的如下组分：碳：0.05～0.07％、硅：0.1～0 .2％、锰：1.58～2.25％、磷：0.003～0 .005％、铬：0.45～0.55％、镍：5.5～9.5％、铜：0 .4～0.5％、钛：2.0～4.0％；钨1.3～2.7％，其余为fe及不可控制的杂质元素。
[0009]
作为本发明的进一步改进：包括按重量百分比计的如下组分：碳：0.06％、硅：0.15％、锰：2.13％、磷：0.004％、铬：0.50％、镍：6.3％、铜：0.45％、钛：3.0％；钨2.1％，其余为fe及不可控制的杂质元素。
[0010]
本发明还提供一种高强度特种钢的生产工艺，所述生产工艺用于生产上述的高强度特种钢，包括以下步骤：s1:转炉底吹冶炼将上一炉的炉渣经过溅渣处理后，将终渣全部留在所述转炉内，再将所述原料加入炉内准备冶炼，在冶炼时，通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，将冶炼的铁水倒炉出钢，倒炉出钢过程加入足量的硅锰合金，并使用合成渣进行渣洗；s2:连铸轧钢热连轧时，先将连铸后的板坯重新加热至1230
°
c～1250
°
c，在炉时间不低于110min；热连轧终轧温度范围为880
°
c～920
°
c；热连轧后采用前段冷却方式分别快速冷却至670
°
c～700
°
c卷取和630
°
c～660
°
c卷取进行分级控制；
酸洗冷轧过程中，冷轧压下率控制为58％～80％；s3:热处理将钢材经过退火和回火后，制得所述特种钢。
[0011]
作为本发明的进一步改进：步骤s1中，所述通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，还包括：开吹阶段，将氧枪枪位下至1100~1300mm，下枪点着火开吹80s~110s。
[0012]
作为本发明的进一步改进：所述吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，还包括：所述石灰加入质量为所述转炉出钢量的30~40%，所述轻烧白云石加入质量为所述转炉出钢量的11~15%。
[0013]
作为本发明的进一步改进：所述将钢材经过退火和回火，还包括：钢材依次经过等温退火、一般退火、预热、淬火，淬火后立即经过二次回火。
[0014]
作为本发明的进一步改进：所述退火前，先将钢材加热至900～960
°
c保温1～2小时。
[0015]
作为本发明的进一步改进：所述预热包括，将钢材预热至800～850
°
c并保持0.5～1小时。
[0016]
作为本发明的进一步改进：所述的等温退火是在冷却至680～710
°
c时保温2小时。
[0017]
作为本发明的进一步改进：所述二次回火，包括：第一次回火为510-540
°
c保温1小时；第二次回火为550-560
°
c保温1小时。
[0018]
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的高强度特种钢生产工艺，其通过将上一炉的沪渣得到的终渣全部留在转炉内，再加入原料进行冶炼，并由炉底进行底吹，并在底吹后加入石灰和轻烧白云石，进而有效降低原料的脱磷负荷，倒炉产生的铁水含碳量以及含磷量均能够得到有效降低，倒炉出钢时加入硅锰合金，并使用合成渣进行渣洗，进而保证铁水的纯净度，再通过热轧，冷轧以及热处理的控制，使得制得的特种钢具有强度大，残余应力小以及具有较强韧性的优点。
具体实施方式
[0019][0020]
现结合具体实施例对本发明进一步说明。
[0021]
实施例一本发明实施例所揭示的是一种高强度特种钢的生产工艺，包括以下步骤：s1:转炉底吹冶炼将上一炉的炉渣经过溅渣处理后，将终渣全部留在所述转炉内，再将所述原料加入炉内准备冶炼，在冶炼时，通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，将冶炼的铁水倒炉出钢，倒炉出钢过程加入足量的硅锰合金，并使用合成渣进行渣洗；s2:连铸轧钢热连轧时，先将连铸后的板坯重新加热至1230
°
c，在炉时间不低于110min；热连轧终轧温度范围为880
°
c；热连轧后采用前段冷却方式分别快速冷却至670
°
c卷取和630
°
c卷取进行分级控制；
酸洗冷轧过程中，冷轧压下率控制为58％；s3:热处理将钢材经过退火和回火后，制得所述特种钢。
[0022]
本实施例中，进一步的，步骤s1中，所述通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，还包括：开吹阶段，将氧枪枪位下至1100mm，下枪点着火开吹80s。
[0023]
本实施例中，进一步的，所述吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，还包括：所述石灰加入质量为所述转炉出钢量的30%，所述轻烧白云石加入质量为所述转炉出钢量的11%。
[0024]
本实施例中，进一步的，所述将钢材经过退火和回火，还包括：钢材依次经过等温退火、一般退火、预热、淬火，淬火后立即经过二次回火。
[0025]
本实施例中，进一步的，所述退火前，先将钢材加热至900
°
c保温1小时。
[0026]
本实施例中，进一步的，所述预热包括，将钢材预热至800
°
c并保持0.5小时。
[0027]
本实施例中，进一步的，所述的等温退火是在冷却至680
°
c时保温2小时。
[0028]
本实施例中，进一步的，所述二次回火，包括：第一次回火为510
°
c保温1小时；第二次回火为550
°
c保温1小时。
[0029]
通过上述生产工艺制得的高强度特种钢，包括按重量百分比计的如下组分：碳：0 .05％、硅：0.1％、锰：1.58％、磷：0.003％、铬：0 .45％、镍：5.5％、铜：0 .4％、钛：2.0％；钨1.3％，其余为fe及不可控制的杂质元素。
[0030]
实施例二本发明实施例所揭示的是一种高强度特种钢的生产工艺，包括以下步骤：s1:转炉底吹冶炼将上一炉的炉渣经过溅渣处理后，将终渣全部留在所述转炉内，再将所述原料加入炉内准备冶炼，在冶炼时，通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，将冶炼的铁水倒炉出钢，倒炉出钢过程加入足量的硅锰合金，并使用合成渣进行渣洗；s2:连铸轧钢热连轧时，先将连铸后的板坯重新加热至1240
°
c，在炉时间不低于110min；热连轧终轧温度范围为900
°
c；热连轧后采用前段冷却方式分别快速冷却至690
°
c卷取和650
°
c卷取进行分级控制；酸洗冷轧过程中，冷轧压下率控制为65％；s3:热处理将钢材经过退火和回火后，制得所述特种钢。
[0031]
本实施例中，进一步的，步骤s1中，所述通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，还包括：开吹阶段，将氧枪枪位下至1200mm，下枪点着火开吹100s。
[0032]
本实施例中，进一步的，所述吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，还包括：所述石灰加入质量为所述转炉出钢量的35%，所述轻烧白云石加入质量为所述转炉出钢量的13%。
[0033]
本实施例中，进一步的，所述将钢材经过退火和回火，还包括：钢材依次经过等温退火、一般退火、预热、淬火，淬火后立即经过二次回火。
[0034]
本实施例中，进一步的，所述退火前，先将钢材加热至930
°
c保温1小时。
[0035]
本实施例中，进一步的，所述预热包括，将钢材预热至830c并保持0.5小时。
[0036]
本实施例中，进一步的，所述的等温退火是在冷却至690
°
c时保温2小时。
[0037]
本实施例中，进一步的，所述二次回火，包括：第一次回火为530
°
c保温1小时；第二次回火为555
°
c保温1小时。
[0038]
通过上述生产工艺制得的高强度特种钢，包括按重量百分比计的如下组分：碳：0.06％、硅：0.15％、锰：2.13％、磷：0.004％、铬：0.50％、镍：6.3％、铜：0.45％、钛：3.0％；钨2.1％，其余为fe及不可控制的杂质元素。
[0039]
实施例三本发明实施例所揭示的是一种高强度特种钢的生产工艺，包括以下步骤：s1:转炉底吹冶炼将上一炉的炉渣经过溅渣处理后，将终渣全部留在所述转炉内，再将所述原料加入炉内准备冶炼，在冶炼时，通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，将冶炼的铁水倒炉出钢，倒炉出钢过程加入足量的硅锰合金，并使用合成渣进行渣洗；s2:连铸轧钢热连轧时，先将连铸后的板坯重新加热至1250
°
c，在炉时间不低于110min；热连轧终轧温度范围为920
°
c；热连轧后采用前段冷却方式分别快速冷却至700
°
c卷取和660
°
c卷取进行分级控制；酸洗冷轧过程中，冷轧压下率控制为80％；s3:热处理将钢材经过退火和回火后，制得所述特种钢。
[0040]
本实施例中，进一步的，步骤s1中，所述通过在炉体内设置氧枪进行转炉底吹，还包括：开吹阶段，将氧枪枪位下至1300mm，下枪点着火开吹110s。
[0041]
本实施例中，进一步的，所述吹氧后开始加石灰和轻烧白云石，还包括：所述石灰加入质量为所述转炉出钢量的40%，所述轻烧白云石加入质量为所述转炉出钢量的15%。
[0042]
本实施例中，进一步的，所述将钢材经过退火和回火，还包括：钢材依次经过等温退火、一般退火、预热、淬火，淬火后立即经过二次回火。
[0043]
本实施例中，进一步的，所述退火前，先将钢材加热至960
°
c保温2小时。
[0044]
本实施例中，进一步的，所述预热包括，将钢材预热至850c并保持1小时。
[0045]
本实施例中，进一步的，所述的等温退火是在冷却至710
°
c时保温2小时。
[0046]
本实施例中，进一步的，所述二次回火，包括：第一次回火为540
°
c保温1小时；第二次回火为560
°
c保温1小时。
[0047]
通过上述生产工艺制得的高强度特种钢，包括按重量百分比计的如下组分：碳：0 .07％、硅：0 .2％、锰：2.25％、磷：0 .005％、铬：0 .55％、镍：9.5％、铜：0.5％、钛：4.0％；
钨2.7％，其余为fe及不可控制的杂质元素。
[0048]
运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。