[发明专利]一种超高强度高韧性钢及其生产方法有效

专利信息
申请号: 201310752371.0 申请日: 2013-12-31
公开(公告)号: CN103741050A 公开(公告)日: 2014-04-23
发明(设计)人: 黄国玖;胡茂会;苏雄杰;刘志军 申请(专利权)人: 攀钢集团成都钢钒有限公司
主分类号: C22C38/46 分类号: C22C38/46;C22C33/04
代理公司: 北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 代理人: 谭昌驰;王秀君
地址: 610303 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 超高 强度 韧性 及其 生产 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及冶金领域,更具体地讲,涉及一种用于制造火箭弹头壳体和宇航壳体的超高强度高韧性钢及其生产方法。

背景技术

超高强度钢主要用于宇航壳体和火箭弹的壳体,要求钢具有较高的比强度和较强的阻止裂纹扩展的能力(即具有高的K1C),以及良好的工艺性能,便于火箭弹安全储运和旋压成型。

为提高钢的强韧性,目前采取的生产方法是:真空感应炉熔炼+真空自耗重熔及真空感应炉熔炼+电渣重熔两种双联工艺冶炼。这两种工艺生产对钢材质量有益,但大多数真空感应坯表面存在锭模接缝、顶部飞溅皮、渣沟、麻坑等缺陷,特别严重的是少数真空感应坯表面还有大片夹砂和生铁疤。并且采用以上两种工艺生产,受真空感应炉熔炼装备能力的影响,钢的生产能力受限制,同时生产成本也很高,不能实现大批量生产。

发明内容

针对现有技术中存在的不足,本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的之一在于提供一种能够提高钢质纯净度、降低钢中气体含量且能够实现大批量生产的超高强度高韧性钢的生产方法。

为了实现上述目的,本发明提供了一种超高强度高韧性钢的生产方法。所述方法以下步骤:电炉初炼钢水,控制电炉终点钢水中碳含量≥0.10wt%和磷含量≤0.004wt%,采用偏心炉底出钢,出钢温度为1620~1650℃,并在出钢过程中进行预脱氧、合金化以及增碳处理;对钢水进行LF精炼;连铸,得到连铸坯;电渣重熔连铸坯得到超高强度高韧性钢,所述超高强度高韧性钢的化学成分由0.42~0.48wt%的C、0.15~0.35wt%的Si、0.60~0.90wt%的Mn、0.40~0.70wt%的Ni、0.90~1.20wt%的Cr、0.90~1.10wt%的Mo、0.05~0.15wt%的V、不大于0.015wt%的P、不大于0.015wt%的S、不大于0.00008wt%的H、不大于0.0016wt%的O、不大于0.0050wt%的N以及余量的铁和不可避免的杂质组成,并且所述超高强度高韧性钢的非金属夹杂物A类、B类、C类和D类均不大于0.5级。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述超高强度高韧性钢中C含量为0.43~0.46wt%、Si含量为0.19~0.32wt%、Mn含量为0.70~0.85wt%、Ni含量为0.54~0.68wt%、Cr含量为1.05~1.18wt%、Mo含量为0.95~1.08wt%、V含量为0.08~0.14wt%、Cu含量不大于0.15wt%、As含量不大于0.015wt%、Sn含量不大于0.008wt%并且Al含量不大于0.04wt%。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述超高强度高韧性钢中的P含量不大于0.010wt%以及S含量不大于0.003wt%。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,在所述LF精炼结束后,喂入CaSi线或Ca线进行夹杂物变形处理并静吹。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述CaSi线的喂入量为0.4~0.6Kg/t钢。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述Ca线的喂入量为0.10~0.15Kg/t钢。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述连铸坯是直径为220~350mm的圆坯。

根据本发明的超高强度高韧性钢的生产方法的一个实施例,所述电炉冶炼步骤中采用60~70wt%的废钢以及30~40wt%的铁水或者生铁作为冶炼原料。

本发明的另一方面提供了一种超高强度高韧性钢。所述超高强度高韧性钢由如上所述的超高强度高韧性钢的生产方法制得。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括:钢质纯净度高、气体含量低、有害元素P、S含量低,生产流程简单,可以进行批量生产。

具体实施方式

在下文中,将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的超高强度高韧性钢及其生产方法。

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