一种05Cr17Ni4Cu4Nb钢的生产方法

本申请是申请日为2018年08月01日、申请号为201810863048.3、发明名称为《一种提高05Cr17Ni4Cu4Nb钢夹杂物等级的方法》的分案申请。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种05Cr17Ni4Cu4Nb钢的生产方法。

背景技术

05Cr17Ni4Cu4Nb钢材料是机电等领域关键零件的主要材料，由于其强度高，常用于受力状态，为了提高材料性能及其使用寿命，现代航空、船舶、能源等领域对05Cr17Ni4Cu4Nb材料使用提出了更高的要求，其夹杂物从原来的A≤2级、B≤2级、C≤2级和D≤2级提高到了A≤1.5级、B≤1.5级、C≤1.5级和D≤1.5级。要使得05Cr17Ni4Cu4Nb钢达到这一非金属夹杂物等级要求，尤其是D(球状氧化物)≤1.5级，实际生产过程难度较大，产品稳定性很难保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种05Cr17Ni4Cu4Nb钢的生产方法。本发明提供的生产方法不仅非金属夹杂物级别超过现有标准，而且性能稳定。

针对现有技术中存在的问题，本发明采用的技术方案是：一种05Cr17Ni4Cu4Nb钢的生产方法，依次包括以下步骤：配料、电弧炉冶炼、VODC真空精炼炉精炼、浇注、锻造、锻件粗加工、探伤检测、热处理和理化检测，所述电弧炉冶炼包括有还原期，在所述还原期或者电弧炉冶炼出钢前10分钟，往钢液中加入复合脱氧剂，所述钢液从电弧炉中出钢进入VODC真空精炼炉精炼后，吹氩气；所述05Cr17Ni4Cu4Nb钢的化学成分按重量百分比为：C：0.047～0.060wt％；Si：≤0.50wt％；Mn：0.50～0.80wt％；Cr：15.50～16.50wt％；Ni：3.25～4.50wt％；Nb：0.23～0.38wt％；Cu：3.20～4.50wt％；S：≤0.010wt％；P：≤0.025wt％；余量为Fe；所述复合脱氧剂的化学成分按重量百分比为：C：≤0.5wt％；Mn：20wt％；Si：10wt％；Al：0.8wt％；Ca：0.6wt％；余量为Fe；所述复合脱氧剂的加入量为8kg/t；所述复合脱氧剂的原料选用低碳锰铁、铝饼、硅钙和废钢。

作为上述方案的优选，所述复合脱氧剂的生产过程包括以下步骤：按复合脱氧剂的化学成分进行配料，利用中频炉冶炼，1400℃出炉，在1380℃条件下进行浇注形成圆锭，破碎呈小块得到复合脱氧剂。

本发明的有益效果是：利用本发明的方法生产出来的05Cr17Ni4Cu4Nb钢，非金属夹杂物级别能够达到A＝0.5、B＝0、C＝0、D＝1.0的级别，超过现有标准，生产的05Cr17Ni4Cu4Nb钢材料性能稳定，满足现代工业对05Cr17Ni4Cu4Nb材料的使用要求。

具体实施方式

本发明提供了一种05Cr17Ni4Cu4Nb钢的生产方法，依次包括以下步骤：配料、电弧炉冶炼、VODC真空精炼炉精炼、浇注、锻造、锻件粗加工、探伤检测、热处理和理化检测，所述电弧炉冶炼过程包括有还原期，在所述还原期或者电弧炉冶炼出钢前10分钟，往钢液中加入复合脱氧剂，所述钢液从电弧炉中出钢进入VODC真空精炼炉精炼后，吹氩气；所述05Cr17Ni4Cu4Nb钢的化学成分按重量百分比为：C：0.047～0.060wt％；Si：≤0.50wt％；Mn：0.50～0.80wt％；Cr：15.50～16.50wt％；Ni：3.25～4.50wt％；Nb：0.23～0.38wt％；Cu：3.20～4.50wt％；S：≤0.010wt％；P：≤0.025wt％；余量为Fe；所述复合脱氧剂的化学成分按重量百分比为：C：≤0.5wt％；Mn：20wt％；Si：10wt％；Al：0.8wt％；Ca：0.6wt％；余量为Fe；所述复合脱氧剂的加入量为8kg/t。

所述复合脱氧剂的生产过程包括以下步骤：按复合脱氧剂的化学成分进行配料，原料选用低碳锰铁、铝饼、硅钙和废钢，利用中频炉冶炼，1400℃出炉，在1380℃条件下进行浇注形成圆锭，破碎呈小块得到复合脱氧剂。

在本发明中，复合脱氧剂在05Cr17Ni4Cu4Nb钢冶炼过程中形成共晶点颗粒生成物，达到球状夹杂物净化的作用。其中，Mn、Si和Al为脱氧元素，Ca为强脱氧脱硫剂，使钢液中夹杂物形成球状氧体，由于边界作用的原理，在VODC真空精炼炉精炼过程中夹杂物凝聚上升，从而进行排除提纯。

化学成分测试见下表：

非金属夹杂物监测结果：

本申请与原有05Cr17Ni4Cu4Nb钢相比，首先通过优化05Cr17Ni4Cu4Nb钢的成分，再通过复合脱氧剂的使用控制夹杂物，配合VODC精炼控制(S≤0.010％，P≤0.025％)，从而提高了05Cr17Ni4Cu4Nb钢的综合性能和使用寿命，成为特种设备关键零部件的理想使用材料。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。