[发明专利]一种超低温锻件用06Ni9DR钢锭及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种钢材，具体涉及一种超低温锻件用06Ni9DR钢锭及其生产方法。

背景技术

06Ni9DR钢俗称为9％Ni钢、Ni9钢或9Ni钢等，是含Ni为8.5～9.5％的超低温储罐和压力容器用调质高强度合金钢，是超低温设备和容器的重要结构材料，广泛用于制造或建造液氮和天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)储罐。如液态天然气的LNG船和存储液态天然气的储罐就要用到大量的低温用钢06Ni9DR。它具有高的屈服强度和抗拉强度、良好的低温韧性和焊接性能等特点，国内使用的低温压力容器用钢因生产难度较大，大部分依赖进口。

公开号为CN106011627A的中国发明专利公开了一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板及其制备方法，所述钢板包括以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.01～0.06、Si：0.10～0.20、Mn：0.50～0.80、P：≤0.008、S：≤0.002、Ni：8.5～9.5、Cu≤0.10、Mo≤0.10、V≤0.005、Cr≤0.25、余量为Fe和不可避免的杂质。制备的钢板具有高强度、优良的低温韧性、良好的焊后性能等特点。钢板通常采用连铸坯生产。而锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件，因此锻件和钢板具有不同的要求而需要满足不同的标准。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种超低温锻件用06Ni9DR钢锭。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超低温锻件用06Ni9DR钢锭，它包括以下质量百分比的化学成分：C：0.01～0.06％、Si：0.15～0.30％、Mn：0.30～0.80％、P：≤0.006％、S：≤0.001％、Cr：≤0.06％、Ni：9.3～10％、Cu：≤0.15％、Al：≤0.025％、Mo：≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优化地，它包括以下质量百分比的化学成分：

C：0.05％、Si：0.19％、Mn：0.59％、P：0.003％、S：0.001％、Cr：0.01％、Ni：9.79％、Cu：0.01％、Al：0.025％、Mo：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明的又一目的在于提供一种上述超低温锻件用06Ni9DR钢锭的制备方法，它包括以下步骤：

(a)将低碳钢加入钢包中进行加热，使得钢包内无残渣、包口无冷钢；随后向其中加入镍板，加热6小时以上备用；

(b)向LF炉中加入铁水，待其中C为0.01～0.02wt％、P≤0.006wt％且温度为1620～1660℃时加入废钢，使得铁水含量为≥60wt％；顺钢流加入电解锰、铝块和石灰；

(c)喂入铝线，用硅铁粉和电石进行扩散脱氧使得Si配至0.1～0.15wt％，造渣升温至≥1640℃，向其中加入步骤(a)中的合金，继续造渣；吊包温度为1650～1680℃；

(d)调整渣子的流动性后进行真空冶炼，破空后定氢定氧，加碳化稻壳后保温，再喂入硅钙线后软吹；吊包温度为1540～1550℃；

(e)浇注后进行退火即可；所述退火过程为以50～60℃的速度升温至900～950℃，保温20小时以上，再以20～30℃的速度降温至100～150℃。

优化地，步骤(b)中，打开出钢口放钢前，使用氩气对钢包底部进行吹拂；且加入电解锰、铝块和石灰后不下渣。

优化地，步骤(c)中，加入步骤(a)中的合金后，当Al含量≤0.015wt％时，补喂铝线。

优化地，步骤(e)中，浇注时用低碳保护渣和发热剂，所述低碳保护渣用量为1～3kg/t钢，所述发热剂用量为0.5～1kg/t钢。

进一步地，步骤(e)中，浇注脱模后在半小时内装炉完毕，且浇注得到的钢锭在炉内均温2小时以上后再升温退火。

优化地，所述镍板用量为90～92kg/t钢；所述电解锰用量为3～5kg/t钢、铝块1.5～2kg/t钢；所述铝线用量为2～3m/t钢，所述硅钙线用量为0.8～1m/t钢。

本发明的有益效果在于：本发明超低温锻件用06Ni9DR钢锭，由于具有采用特定质量百分比的化学成分，使其具有优异的耐低温性能，能够在-196℃的超低温条件下使用并且能够承受的冲击功达100J以上；还具有良好的焊接性能、抗磁性能和抗H₂S腐蚀性能。

具体实施方式