一种含碲非调质钢及其生产的方法与流程

技术特征：
1.一种含碲非调质钢，其特征在于，所述含碲非调质钢的化学成分按质量百分比计包括：c：0.37-0.39％，si：0.53-0.57％，mn：1.45-1.49％，s：0.048-0.055％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，n：0.014-0.016％，al：0.010-0.020％，te：0.0010-0.0080％，p：≤0.020％，其余组分为fe以及不可避免的杂质；其中，te和s元素之间的质量比关系满足：te/s＝0.018-0.18；所述含碲非调质钢中硫化物呈mnte包裹的mns双层复合夹杂物，且长宽比值在1-3的硫化物比例在50％以上，长宽比值在1-6的硫化物比例在89％以上。2.一种如权利要求1所述的含碲非调质钢生产的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)转炉冶炼：铁水经过kr预处理后进行转炉，再与金属原料混合进行放钢；(2)lf精炼冶炼：所述转炉冶炼后的钢水进行造渣；(3)vd真空冶炼：所述lf精炼冶炼后的钢水进行深真空处理，喂入铁碲包芯线；其中，所述铁碲包芯线的化学成分按质量百分比计包括：te：8-30％，fe：70-92％；(4)连铸冶炼：所述vd真空冶炼后的钢水进行浇注，得到所述含碲非调质钢。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述kr预处理后，铁水中的s的质量分数≤0.050％；优选地，转炉终点的铁水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.08-0.15％，p≤0.014％，s≤0.035％；优选地，所述金属原料包括锰硅合金、高碳铬铁、钒铁、硅铁和铝锭；优选地，步骤(1)中所述铁水、金属原料还与辅料混合；优选地，所述辅料包括石灰和精炼渣；优选地，所述放钢后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.29-0.34％，si：0.45-0.51％，mn：1.26-1.32％，cr：0.11-0.17％，v：0.13-0.15％，其余组分为fe以及不可避免的杂质；优选地，所述放钢的终点温度≥1620℃。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述造渣包括通电同时进行投料；优选地，所述通电中一次通电的时间≥15min；优选地，所述投料中一次投料加入石灰、铝粉、碳化硅和碳粉；优选地，所述通电中二次通电的时间≥10min；优选地，所述投料中二次投料加入铝粉、碳化硅和碳粉；优选地，所述投料中其余投料加入碳化硅；优选地，所述lf精炼冶炼的总时间≥48h；优选地，所述lf精炼冶炼中白渣保持时间≥15min；优选地，所述lf精炼冶炼结束前加入硅石调整精炼顶渣的碱度；优选地，所述精炼顶渣的最终碱度为3-4；优选地，所述调整的时间为lf精炼冶炼结束前13-17min；优选地，所述调整精炼顶渣的碱度后喂入硫磺包芯线；
优选地，所述喂入硫磺包芯线后钢水的s的质量分数为0.035-0.075％；优选地，所述喂入的时间为lf精炼冶炼结束前8-12min。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述lf精炼冶炼后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.35-0.37％，si：0.53-0.57％，mn：1.30-1.34％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，s：0.035-0.075％，al：0.020-0.030％，其余组分为fe以及不可避免的杂质。6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述深真空的压力为≤67mpa；优选地，所述深真空的时间≥12min；优选地，破空后和喂入铁碲包芯线之间，还依次喂入锰氮线、钛线、硅钡线和硫磺线；优选地，所述喂入锰氮线后，钢水中n的质量分数为145-155ppm；优选地，所述喂入钛线后，钢水中te的质量分数为0.010-0.015％；优选地，所述vd真空冶炼结束前≥20min喂入硅钡线；优选地，所述硅钡线分别喂入中包第一炉和连浇炉；优选地，所述中包第一炉中硅钡线的喂入量为98-102米/炉；优选地，所述连浇炉中硅钡线的喂入量为78-82米/炉；优选地，所述vd真空冶炼结束前10-14min喂入硫磺线；优选地，所述喂入硫磺线后，钢水中s的质量分数为0.040-0.050％；优选地，所述喂入硫磺线1.5-2.5min后，喂入铁碲包芯线；优选地，所述喂入铁碲包芯线后，钢水中te和s的质量分数满足：te/s＝0.018-0.18。7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述vd真空冶炼后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.36-0.38％，si：0.53-0.57％，mn：1.45-1.49％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，al：0.013-0.023％，te：0.010-0.015％，n：140-160ppm，其余组分为fe以及不可避免的杂质。8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述浇注的坯型尺寸为(230-250)mm
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(230-250)mm；优选地，所述连铸冶炼中过热度为15-30℃；优选地，所述连铸冶炼中拉速为0.8-0.9m/min；优选地，所述连铸冶炼中二冷水的流量为0.24-0.28l/kg；优选地，所述连铸冶炼中二冷水的分配比为(40-45):(30-35):(10-14):(10-14)；优选地，所述连铸冶炼中电磁搅拌磁场的电流为320-380a；优选地，所述连铸冶炼中电磁搅拌磁场的频率为2.5-3.5hz。9.根据权利要求2-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述连铸冶炼后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.37-0.39％，si：0.53-0.57％，mn：1.45-1.49％，s：0.048-0.055％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，n：0.014-0.016％，al：0.010-0.020％，te：0.0010-0.0080％，p：≤0.020％，其余组分为fe以及不可避免的杂质。10.根据权利要求2-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)转炉冶炼：铁水经过kr预处理后，铁水中的s的质量分数≤0.050％，随后进行转炉，所述转炉终点的铁水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.08-0.15％，p≤0.014％，s≤
0.035％；再与锰硅合金、高碳铬铁、钒铁、硅铁、铝锭、石灰和精炼渣混合进行放钢，放钢后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.29-0.34％，si：0.45-0.51％，mn：1.26-1.32％，cr：0.11-0.17％，v：0.13-0.15％，其余组分为fe以及不可避免的杂质，放钢的终点温度≥1620℃；(2)lf精炼冶炼：所述转炉冶炼后的钢水，一次通电的时间≥15min，一次投料加入石灰、铝粉、碳化硅和碳粉进行造渣；二次通电的时间≥10min，二次投料加入铝粉、碳化硅和碳粉进行造渣；其余通电时其余投料加入碳化硅；lf精炼冶炼的总时间≥48h，白渣保持时间≥15min；lf精炼冶炼结束前13-17min，加入硅石调整精炼顶渣的最终碱度为3-4，lf精炼冶炼结束前8-12min喂入硫磺包芯线，喂入硫磺包芯线后钢水的s的质量分数为0.035-0.075％；(3)vd真空冶炼：所述lf精炼冶炼后的钢水进行压力≤67mpa的深真空处理，深真空的时间≥12min，依次喂入锰氮线、钛线、硅钡线、硫磺线和铁碲包芯线；喂入锰氮线后，钢水中n的质量分数为145-155ppm；喂入钛线后，钢水中te的质量分数为0.010-0.015％；vd真空冶炼结束前≥20min喂入硅钡线，所述硅钡线分别以98-102米/炉的速度喂入中包第一炉和78-82米/炉的速度喂入连浇炉；vd真空冶炼结束前10-14min喂入硫磺线，喂入硫磺线后，钢水中s的质量分数为0.040-0.050％；喂入硫磺线1.5-2.5min后，喂入铁碲包芯线，所述铁碲包芯线的化学成分按质量百分比计包括：te：8-30％，fe：70-92％，喂入铁碲包芯线后，钢水中te和s的质量分数满足：te/s＝0.018-0.18；所述vd真空冶炼后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.36-0.38％，si：0.53-0.57％，mn：1.45-1.49％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，al：0.013-0.023％，te：0.010-0.015％，n：140-160ppm，其余组分为fe以及不可避免的杂质。(4)连铸冶炼：所述vd真空冶炼后的钢水进行浇注，坯型尺寸为(230-250)mm
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(230-250)mm，过热度为15-30℃，拉速为0.8-0.9m/min；二冷水的流量为0.24-0.28l/kg，二冷水的分配比为(40-45):33(30-35):12(10-14):12(10-14)；电磁搅拌磁场(320-380)a/(2.5-3.5)hz，得到所述含碲非调质钢，所述连铸冶炼后的钢水的化学成分按质量百分比计包括：c：0.37-0.39％，si：0.53-0.57％，mn：1.45-1.49％，s：0.048-0.055％，cr：0.15-0.19％，v：0.12-0.14％，n：0.014-0.016％，al：0.010-0.020％，te：0.0010-0.0080％，p：≤0.020％，其余组分为fe以及不可避免的杂质。

技术总结
本发明提供了一种含碲非调质钢及其生产的方法，所述含碲非调质钢的化学成分按质量百分比计包括：S：0.048-0.055％，Te：0.0010-0.0080％，还包括Fe，C，Si，Mn，Cr，V，N，Al，P以及不可避免的杂质；其中，Te和S元素之间的质量比关系满足：Te/S＝0.018-0.18；钢中硫化物呈MnTe包裹的MnS双层复合夹杂物，长宽比＜5；所述方法通过在对含硫非调质钢进行加碲改质，即在VD真空冶炼步骤中喂入特定质量分数的铁碲包芯线，改善硫化物形态，增加其硬度，减小锻造时的变形量，达到调控含硫非调质钢的中硫化物(MnS)形态效果的目的。(MnS)形态效果的目的。(MnS)形态效果的目的。


技术研发人员：王雪原 刘增平 付健勋
受保护的技术使用者：承德建龙特殊钢有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/5/25