[发明专利]一种含镍铬合金钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金钢冶炼领域，具体涉及一种含有镍铬的中、低合金钢及其制备方法。

背景技术

目前，我国铁矿资源逐步减少，钢铁产能大幅度扩张，钢铁生产的铁矿资源大部分依靠进口，成本高昂。随着城市化进程的加快，建筑物的安全性越来越受到重视。国内现有的建筑行业多采用HRB335、HRB400型号的热轧带肋钢筋，但这些型号钢筋的强度、抗震型标准远远低于国外普遍使用的HRB500甚至更高的钢筋。国内关于高强度钢筋的研究主要集中在微量元素的添加上，如中国专利CN101717898A公开了一种含有硼氮微合金的HRB500E高强度抗震钢筋；中国专利CN101696484A公开了一种含有钒、铬的HRB400热轧带肋钢筋。但这些技术中需添加昂贵的合金调整钢水中微量元素的含量，而且铁矿石价格逐年攀升，导致了整个钢筋的制造成本居高不下。

红土镍矿中含有镍、铬等有价金属，其中也含有大量的铁。在国内，近年采用火法冶炼红土镍矿生产镍铁，作为炼钢的铁源开始受到重视。红土镍矿中大量的低品位和超低品位的镍矿，如含镍1.5％以下、含铁30％-50％，特别是含镍≤1％、含铁45％-50％的低品位红土镍矿，其中所含的各种元素目前还得不到综合性的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含镍铬合金钢的制备方法，克服现有低品位红土镍矿得不到综合利用的缺陷，合金钢其具备高强度、抗腐蚀、耐候等性能，具有很好的经济效益。

本发明的技术方案如下：

一种含镍铬合金钢的制备方法，包括有以下操作步骤，

1）、将含铁矿料进行脱水预处理并烧结呈烧结矿，所述含铁矿料按重量百分比由20～40%的褐铁矿、30～50%的赤铁矿，余量为红土镍矿组成；

2）、将烧结矿经高炉冶炼得到铁水，将铁水重量的1.0～2.0%复合变质剂置于浇包底部，用包内冲入法对铁水进行复合变质处理，反应温度为1400～1500℃，所述复合变质剂的化学成分重量百分比为：FeNB5050～55%、FeSiRe2120～25%、FeBa5Si6020～25%、钇基稀土5～10%；

3）、将所述铁水通过转炉或电炉进行精炼，并调节钢水中化学成分重量百分数组成满足如下：C：0.2～0.35%；Si：0.3～0.6%；Mo：0.03～0.06%，Mn：0.8～1.2%；Ni：0.45～1.5%；Cr：0.05～0.8%；V：0.03～0.25%；P：≤0.02%；S：≤0.02%；余量为Fe；

4）、将精炼后的钢水进行浇注成型成合金钢铸件；

5）、热处理，a、退火：将合金钢铸件置于温度低于300℃的退火炉里，升温到800±10℃，保温60±10分钟，在温度低于400℃时出炉，空冷；b、淬火：将合金钢铸件置于温度低于200℃的淬火炉里，升温到550±10℃，保温60±5分钟，然后继续升温到800±10℃，保温70±5分钟，用淬火液冷却，淬火液由质量百分数为20-30%KCl、10-20%NaNO₃、4-8%CaCl₂、10-18%NaOH,余量水组成；c、回火：将合金钢置于温度低于70℃的回火炉里，升温到600±10℃，保温120±5分钟，空冷。

所述的钢水中化学成分重量百分数组成满足如下：C：0.28%；Si：0.4%；Mo：0.04%，Mn：1%；Ni：1.0%；Cr：0.35%；V：0.10%；P：≤0.02%；S：≤0.02%；余量为Fe。

本发明所述的制备方法无需在制备过程中专门添加镍或铬的合金，简化了生产工艺。而且，由于合金钢中镍、铬元素的增加，还可以减少锰元素的添加量，并明显提高了钢材的性能，使其具备高强度、抗腐蚀、耐候等性能，具有很好的经济效益、社会效益和应用前景。

本发明方法制备的合金钢具备性能指标：屈服强度YS为780-800MPa，抗张强度TS为1100-1220MPa，强屈比TS/YS为1.2-1.4，延伸率18-21％，均匀延伸率7.8～10.0％，耐候性能优于CortenA。

具体实施方式

一种含镍铬合金钢的制备方法，包括有以下操作步骤，

1）、将含铁矿料进行脱水预处理并烧结呈烧结矿，所述含铁矿料按重量百分比由20～40%的褐铁矿、30～50%的赤铁矿，余量为红土镍矿组成；