[发明专利]一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法，涉及钢铁冶炼技术领域，基于屈服345MPa级别低合金结构钢，提出了从铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空脱气、静搅到连铸的冶炼方法，通过合理的精炼、静搅制度及浇铸制度，提高发明钢种纯净度和钢坯低倍质量，减少钢种夹杂物及有害杂质。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法。

背景技术

近年来，工程机械市场高速发展，未来在市场和创新的驱动下，工程机械技术的发展趋向于高质量、高可靠性、安全节能。工程机械产品的疲劳寿命使用要求越来越高，其对原材料本身的疲劳性能要求也随之增加。因此，开发高疲劳寿命工程机械用钢符合市场发展的实际需求。

材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系，一般来说，材料的屈服强度越高，疲劳强度也越高。因此，可通过提高屈服强度来提高材料的疲劳性能。目前，国内已公布关于高疲劳结构钢的专利主要有公开号为CN109022733 A的一种600MPa级高疲劳高强度及其制造方法和公开号为CN109112422 A的一种780MPa级高疲劳高强度及其制造方法。上述专利均是关于高强度、高疲劳性能的生产方法，通过高Ti合金设计，并加入Mo，生产成本非常高，且主要应用在乘用车或轻卡、商用车领域。而对于以345MPa级为主要原材料的工程机械产品，这样的钢材使用成本非常高，大大增加了制造的生产成本，同时钢材强度级别的变化，整个机械产品需要重新做结构设计，增加了机械制造厂的成本。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法，包括

S1、铁水预处理：采用铁水脱硫预处理工艺，使铁水中S≤0.005％；

S2、转炉冶炼：控制转炉终点成分，钢水成分终点控制在C：0.12％～0.14％，P≤0.015％，S≤0.010％，出钢采用复合脱氧剂进行弱脱氧，挡渣出钢防止回磷，出钢终点成分保证O≤400ppm，Alt:0.010％～0.020％，转炉终点温度为1640～1680℃；

S3、LF炉精炼：控制精炼渣的加入量，造渣脱氧，白渣保持时间≥20min，保证碱度(CaO)/(SiO₂)＝5.0～10.0，控制钢水终点成分，保证C:0.13％～0.16％，Mn:1.30％～1.60％，Nb:0.020％～0.050％，Alt:0.020％～0.030％，Si≤0.12％，Ti≤0.010％，P≤0.010％，S≤0.005％；

S4、真空脱气：在LF炉精炼后，在RH炉进行真空脱气和去除夹杂物处理，真空度≤3.0mbar，真空保持时间为20～35min，温度达到设定的目标值后，喂入纯钙线对夹杂物进行变形处理，钙处理结束后先强搅拌，钢包底吹氩流量目标3～6Nm³/h，强搅拌保持3min，然后进行软搅拌静搅，钢包软吹流量目标0.3～1.0Nm³/h，软搅拌静搅时间20min以上，保证夹杂物充分上浮，出站钢水H≤2ppm，O≤20ppm，N≤35ppm；

S5、连铸：采用全程保护浇铸，采用动态轻压下，保证铸坯拉速恒定，中包过程过热度为10～20℃，液面波动控制在±3％之间，铸坯中心偏析控制在C类1.5及以下。

技术效果：本发明基于屈服345MPa级别低合金结构钢，提出了从铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空脱气、静搅到连铸的冶炼方法，通过合理的精炼、静搅制度及浇铸制度，提高发明钢种纯净度和钢坯低倍质量，减少钢种夹杂物及有害杂质。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法，步骤S1中，复合脱氧剂为钙镁铝复合脱氧剂。

前所述的一种提高屈服345MPa级结构钢疲劳寿命的冶炼方法，包括