[发明专利]一种奥氏体高锰钢及其制备方法

权利要求书

1.一种奥氏体高锰钢，包括如下重量份的原料制备而成：C 1.2-1.4，Mn 11.0-14.0，Si0.3-0.7，S＜0.02，P＜0.02，其特征在于，还包括如下重量份的原料制备而成：用于形成高熔点化合物的化合元素0.05-1，用于形成碳化物的形成元素0.5-2.5，其余为Fe，其中Mn/C＜10，形成元素与合金元素比值范围为：2.5-50。

2.根据权利要求1所述的奥氏体高锰钢，其特征在于，所述合金元素包括Ti,V,Nb,W,B,N和Re的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的奥氏体高锰钢，其特征在于，所述形成元素包括Cr,Mo，Ti和V的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的奥氏体高锰钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配碳量应保证氧化期脱碳量在0.30％以上；

(2)炉料熔化到60％-80％以后，扒推料并加助熔碎铁矿石为料重的1％左右；

(3)熔化期总渣量为钢液质量的2％-4％氧化期为2％-5％；

(4)化清后，若熔池中磷高时可流渣或扒渣，若碳低时可先增碳后在氧化；

(5)测温时间不少于20s时，加矿石氧化，每批矿为料重1％-5％，两批间隔时间为6-7min,分2-3批加入；

(6)最后一批矿石加入5min后揽拌，待碳合乎要求后，加锰铁，调整碳的成分，使钢液中锰含量达到0.20％以上；

(7)清洁沸腾后3-5min手觉拌，取样分析C,Mn，P，并使P0.02％.

(8)熔池平静，用秒表测定温度，不少于45S时，可扒除全部氧化渣；

(9)出渣后迅速加稀薄渣料，渣量为料重的2％。石灰:萤石＝1:1，并加0.3％Si-Fe,1％Mn-Fe；

(10)稀薄渣形成后，加入烘烤过的Mn-Fe，使终Mn达到中下限；

(11)加入Mn-Fe后揽拌，并加入还原渣料3％-4％。石灰:萤石:碳粉:硅铁粉＝4:1:1.5:1，使形成弱电石渣，并关闭炉门15min左右，揽拌取样分析C,Si,Mn,P；

(12)每隔5-7min加一批碳粉和硅铁粉，保持炉内呈还原性气氛，并用石灰调渣；

(13)还原后取渣样分析，要求(MnO)+(FeO)X1.5％；

(14)钢液化学成分合格，渣样呈白色，待超过45s后准备出钢，按比例要求出钢前加入化合元素和形成元素，即可出钢。

(15)水韧处理：铸件入炉装炉温度250℃,80℃/h升温至650℃-700℃保温，加热速度100℃/h升温至1050℃保温(每25mm/1h)，出炉前15min-20min升温至1080℃,温度合格后快速淬入水中，水池容量为铸件质量的10倍以上，高锰钢件从出炉到入水时间不应超过30S，入水温度保持在30℃以下，淬火后最高水温不超过60℃，摆动吊兰加速冷却，高锰钢件入水后保证冷却到200℃以下，吊淬则冷15min-20min以后，高锰钢件表面不烫手为原则，保温时间按照铸件的壁厚确定，每25mm需要保温1h。