[发明专利]一种基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法

权利要求书

1.一种基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下操作：

1)按照因瓦合金化学成分进行配料；

以质量百分比计，因瓦合金板材的化学成分为：

C：≤0.02％，Mn：0.2-0.6％，Si：0.05-0.25％，P≤0.002％，S≤0.002％，Ca≤0.04％，O≤0.0015％，Ni：35-36.5％，Al+Mg+Zr+Ti≤0.2％，余量为Fe；

Mg以Ni-Mg合金的形式在出钢前加入至含量为0.01～0.04％，余量Ni以电解镍板的形式加入；Si以结晶Si形式加入0.05～0.20％，余量Si以Si-Ca合金的形式在出钢前加入，至Ca含量为0.01～0.03％；Mn以金属锰在出钢前加入；

原料中除去出钢前加入的Mn、Ni-Mg合金和Si-Ca合金，其余为熔炼原料；

将熔炼原料加入到中频炉中进行熔炼，化料期间加入石灰和萤石进行造渣；精炼温度为1560～1630℃，出钢温度为1600～1640℃，精炼时间为30～50min；

出钢前8～10min加入金属锰，使熔液合金化；出钢前3～5min，加入Ni-Mg合金和Si-Ca合金进行终脱氧；

精炼结束后将钢水注入中间包；

2)将中间包中的钢液转移至VD炉中进行冶炼脱气；

3)将脱气合格的钢液浇注为铸锭，铸锭经过模冷之后脱模，模冷时间≥24h，得到结晶均匀的铸锭；

4)将铸锭进行铣平面和修磨操作后，采用燃气加热炉进行锻造；

铸锭装炉温度≤300℃，随炉升温至700～900℃保温120～200min；再升温至1000～1100℃保温90～150min，终锻温度≥900℃；

坯料出炉后进行锻造；

5)将坯料锯切两头后进行铣表面和修磨操作，然后在其表面涂刷耐高温的涂料再进行热轧；

热轧采用燃气炉，装炉温度≤500℃；随炉升温，保温温度为1000℃～1150℃，保温20～30min后进行一火轧制：

始轧温度≥1050℃，终轧温度为≥900℃；热轧总变形量应≥90％，轧制道次≥10个，每个道次温降≤40℃，前5～6道次每道次压下量控制在≤12～15％，后续道次的每道次压下量控制在≤20～50％，保证总的总变形量应≥90％，轧后冷却方式为空冷；

6)将热轧板切边后进行退火处理，退火在电阻炉中进行：装炉温度≤500℃，随炉在880～950℃之间保温18～26h，炉冷至200℃以下出炉；得到高强度低膨胀因瓦合金板材；

所制备的因瓦合金板材成分和膨胀系数符合YB/T 5241；其晶粒度达到7.5级以上，抗拉强度达到500MPa以上，屈服强度达到300MPa以上。

2.如权利要求1所述的基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法，其特征在于，所述化料期功率控制在1300Kw以上；

所述石灰和萤石的粒度为20～50mm，石灰使用量为钢液质量的1～4％，萤石的使用量为渣料质量的40～60％；

同时，还加入钢液质量的1～2％的铝石灰作为脱氧剂，以质量分数计，铝石灰组成包括60～80％的铝粉和20～40％的冶金石灰粉。

3.如权利要求1所述的基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法，其特征在于，所述精炼期功率为350～500Kw，精炼温度为1580～1620℃；精炼时间为30～40min；出钢温度为1620～1640℃。

4.如权利要求1所述的基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法，其特征在于，锻造之后得到的坯料截面厚度为110～260mm；宽度为800～1200mm。

5.如权利要求1所述的基于细晶强化的因瓦合金板材的制备方法，其特征在于，以质量分数计，所述的耐高温的涂料组成包括SiO₂：5～20％，Al₂O₃：35～65％，Fe₂O₃：1～5％，TiO₂：1～10％，H₂O：20～35％；制成悬浊液后涂刷。