[发明专利]用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法，属于钢铁冶金领域。所述用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法包括：电炉炼钢、LF炉精炼、VD真空脱气、浇注等步骤；本发明的方法通过提高钢中[Al]的含量，调整LF渣的组成，调整合适的VD氩气软吹制度，可有效降低钢水中的夹杂物含量，提高电极棒母材的洁净度。采用本发明的方法制备的电极棒母材可避免电渣重熔过程中钢液发生二次氧化，从而降低非保护气氛电渣重熔的H13钢中氧化系夹杂物的含量，提高非保护气氛电渣重熔后钢材的质量。可有效解决现有用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材洁净度较低，且在非保护气氛电渣重熔过程中容易被二次氧化的问题。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及非保护气氛电渣重熔H13钢，具体涉及一种用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法。

背景技术

H13钢种是一种C-Cr-Mo-Si-V马氏体热作模具钢，H13热作模具钢以其良好的淬透性、红硬性、强韧性、抗热裂性等综合性能而被广泛应用于铝挤压模、压铸模和锻压模具等。由于其工作温度高，工作环境苛刻，使用过程中频繁地承受磨损、热疲劳、冲蚀等物理和化学影响，因此对其冶金质量有着较高的要求。为了同时具备高温强度、耐磨性、韧性尤其是抗热疲劳性，因此对钢的纯净度有着较高要求。提高钢的洁净度和等向性能可以显著改善H13钢的抗热裂性能，从而提高模具的使用寿命。

电渣重熔作为二次精炼工艺的一种，可以有效地降低钢中有害元素的含量。但是在非保护气氛的电渣重熔过程中，由于电极棒母材直接与大气接触，大气中氧、水气可能通过熔渣直接往金属熔池传递，同时渣面以上部位电极表面的高温氧化将活性氧化物带入渣池，增加了渣中的氧势，从而使合金锭中氧含量增加，发生二次氧化，导致非保护气氛电渣重熔后钢材氧含量上升，产品洁净度下降，夹杂物较多，特别是氧化系夹杂物。

因此，针对现有的生产工艺的不足，需要找到一种可提高非保护气氛电渣重熔后钢材质量的方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材洁净度较低，且在非保护气氛电渣重熔过程中容易被二次氧化的问题。

本发明提供一种适用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法，通过本发明方法制备的电极棒母材洁净度高且夹杂物少，用于非保护气氛电渣重熔生产H13钢时，可避免电渣重熔过程中钢液发生二次氧化，从而降低H13钢中氧化系夹杂物的含量，提高非保护气氛电渣重熔后钢材的质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于非保护气氛电渣重熔H13钢的电极棒母材的冶炼方法，包括如下步骤：

a.电炉炼钢：取废钢、生铁、高铬铁、高钼铁和增碳剂进行配料，控制碳含量质量百分数为0.60-1.00％，磷含量质量百分数≤0.10％；将炉底垫石灰后装料，送电熔化，炉料全熔后吹氧，控制[P]含量＜0.005％，出钢；

b.LF炉精炼：加入按钢中[Al]质量百分比0.05-0.08％含量的Al线；分批加入钢渣友6-7kg/吨钢；按照电极棒母材化学成分质量百分比：C 0.37-0.42％，Si 0.90-1.15％，Mn0.30-0.50％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr 5.00-5.40％，Mo 1.30-1.55％，V 0.95-1.05％，余量为Fe及不可避免杂质，微调合金成分，送电升温；加入直径为12-13mm的Ca-Si线4-5m/t钢，控制LF炉冶炼终点炉渣组成成分按质量百分比为：CaO 55-60％，Al₂O₃ 22.5-25％，SiO₂ 8-12％，MgO 6-9％，CaF₂3-7％；控制钢水中[Al]含量为0.05-0.07％，吊包；