[发明专利]高强度F级钢及其制造方法

摘要

本发明涉及钢材制造技术领域，尤其是一种高强度F级钢及其制造方法。一种高强度F级钢，按照重量百分比其含量为C≤0.28%；Si≤0.50%；Mn1.00%～1.50%；Ni0.70%～1.50%；Cr0.55%～1.00%；Mo0.20%～0.30%；P0.020%；S≤0.020%；余量为铁和杂质。这种高强度F级钢及其制造方法制造出的钢材抗拉强度≥1020Mpa,屈服强度≥830Mpa，断面收缩率≥30％，断后伸长率≥12％，低温冲击（V型缺口，‑40℃）27J，硬度HBW270～350，满足使用需求。

主权项

一种高强度F级钢的制造方法，按照重量百分比其含量为：C≤0.28%；Si≤0.50%；Mn1.00%～1.50%；Ni0.70%～1.50%；Cr0.55%～1.00%；Mo0.20%～0.30%；P≤0.020%；S≤0.020%；余量为铁和杂质，加工方法为：a、熔化；b、氧化、脱磷、除气、去夹杂；c、还原、脱硫、合金化；d、出钢；e、浇注；f、切割浇冒口；g、热处理，其特征是，将废钢等原材加热到1500℃～1540℃，使其成为钢水原液，在配料和熔化阶段，在炉料熔化后期，采用火花法预估钢液含碳量，并据此调整用氧量以保证熔清分析脱碳量不小于0.40%，抓住此阶段脱磷的有利条件，适时补加石灰及碎矿石并炉门自动流渣以提前脱磷，应及时补加渣料以保证渣量在钢水总重量的3～4%，保持钢水原液中有目标含碳量+0.20%以上的碳含量，为后续工序做准备，炉料全熔后,搅拌取样分析，熔清样分析碳达不到0.30%的脱碳量时，必须喷粉增碳或扒渣增碳，增碳后必须经过充分搅拌后才能取样分析含碳量，当钢水加热至温度达到1560℃，达到氧化温度后，氧化加矿应多批少量分散加入，保证沸腾良好、熔池活跃，应避免低温集中加矿而造成大沸腾，氧化期应及时补加渣料，保证渣量2～3%，厚度40～60mm，熔渣碱度2.5～3，有良好的流动性使熔渣能自动流出，作好早期脱磷工作，氧化脱碳量应不小于0.30%，脱碳速度为0.01～0.03%/min，氧化末期，当碳含量降到低于生产规范下限0.08%、磷含量小于0.015%时，应停止氧化操作，开始净沸腾，控制好终点碳，防止钢液过氧化，净沸腾5min后，向钢液中配加锰铁进行预脱氧、稳定含碳量，配锰量要求钢液中Mn不小于0.25%，总净沸腾时间不小于12min，净沸腾后经充分搅拌，测温、取样分析，当各元素含量符合要求，温度不低于出钢温度下限时即可进行扒渣，扒渣应尽量全部扒净，然后才能进入还原期操作，控制氧化终点碳，避免扒渣后增碳，如必须增碳时应用纯净的增碳剂增碳，增碳后立即造稀薄渣，稀薄渣料配比为石灰：火砖：萤石=7：2：1，可用大电流大电压化渣，严禁吹氧化渣，待渣料化匀后向渣面撒碳粉3～4kg/t造白渣还原，还原渣造好后，插铝0.5kg/t钢进行预脱氧，按规格中限依次加入锰铁、铬铁、镍硅铁、钼铁等铁合金，加还原剂后用小功率保温还原；出钢前可用大功率升温以保证出钢温度和熔渣良好的流动性，掏渣棒看白渣造好后方可取样分析，取样前必须经过铁耙充分搅拌，严禁在电石渣下或搅拌不充分取样，还原期应勤看渣，掏渣棒1次/5min、勤搅动，1次/5min、适时测温，精炼期至少测温2次，控制好熔渣的碱度和流动性，保持白渣到出钢，确保15min以上的精炼期，控制好炉内的还原气氛，如还原渣反复变色则需及时补加还原剂，严禁电石渣，当出钢前增碳量大于0.04%时，增碳后必须充分搅拌、取样分析合格后才能出钢，出钢样碳大于生产规范上限时，必须重新氧化、还原，出钢样合金成分低于生产规范下限0.10%，补铁合金，搅拌取样分析合格后才能出钢，还原末期出钢前10min之内，白渣条件下加硅铁沉淀脱氧，充分搅拌钢液后取圆杯样检查脱氧情况，脱氧不好不许出钢，必要时重新造渣还原，如遇特殊情况加硅铁后10min内不能出钢时，必须多看勤动保持白渣、保持还原气氛，同时取样分析，如果还原气氛被破坏20min不能出钢，必须重新还原或重新增碳氧化还原，大于50min必须重新增碳氧化还原。