[发明专利]耐蚀模具用扁钢锭及其工艺方法

说明书

本发明公开了一种耐蚀模具用扁钢锭及其工艺方法，属于冶金生产工艺技术领域。提供一种强度高，耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度明显改善的耐蚀模具用扁钢锭，本申请还提供一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。

技术领域

本发明涉及一种扁钢锭，尤其是涉及一种耐蚀模具用扁钢锭，属于冶金生产工艺技术领域。本发明还涉及一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。

背景技术

以往，在冶炼钢中常常将氮和钢的脆性联系在一起，但氮也是一种廉价的合金化元素，它的有益作用逐渐被发掘和运用。在高氮钢中，氮与钢中的其他元素交互作用时能赋予钢许多优异的性能，如强度、韧性好，蠕变抗力大、耐腐烛性好及显著减少金属间相σ在高温下析出的机会。氮最初作为奧氏体元素代替镍而用于奥氏体中节省元素镍而改善材料性能。氮和钢中铁、铅等合金元素有很强的亲和力，与之化合形成非常稳定的氮化物，在晶界内弥散分布起沉淀强化作用。阻抑钢在高温下蠕变变形，提高蠕变和持久强度。氮是含钒微合金钢中十分有效的合金元素。增氮可以促进钢中钒的析出，增强钒的沉淀强化作用，明显提高钢的强度。

氮含量超过大气压下溶解度极限的含氮钢称为高氮钢。与常规钢种相比,高氮钢的性能、质量有着显著的改善。它具有良好的韧性,并兼有高的强度、耐腐蚀性、耐磨损性，蠕变性能和疲劳强度也明显改善。在国外相继开发了高压等离子弧熔炼、增压电渣重熔法、反压铸造法以及粉末冶金等高氮钢冶炼工艺，但我国在这方面的工作相对比较落后。高氮钢具有优异的力学性能、良好的耐腐蚀性能，因而受到国内外的广泛重视。

随着钢材强化技术的不断发展，为实现优质低耗及降低生产成本，在钢材强化元素的选择及使用上，将不再单纯只追求普通的C、Si、Mn、V、Ti等，而是更多地考虑更低成本的元素，氮元素就是这样一种很有效的钢筋钢强化元素，研究表明合金结构钢中0.01％的氮能够分别提供120MPa左右的抗拉强度和屈服强度，对钢材抗拉强度和屈服强度的贡献相当于0.01％的钒。钢水增氮能够获得非常显著的技术经济指标以及综合经济效益。

现有技术中的高氮钢冶炼要么是充入氮气，要么是直接放入含有氮元素的金属，并且冶炼的过程比较繁琐，冶炼过程需要保持在一定的非常压的状态，在冶炼的过程中没有充分利用废弃的金属，不利于实现资源的有效利用。研究说明气液界面面积在钢液渗氮过程中起主导作用，当其界面面积很小时，渗氮时间长，且钢液中的氮含量不高。如何实现钢水的稳定增氮，使制取容易实现，进而能够实现钢水氮元素的高收率，便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种强度高，耐腐蚀性、耐磨损性抗蠕变性能以及抗疲劳强度明显改善的耐蚀模具用扁钢锭，本申请还提供一种生产所述耐蚀模具用扁钢锭的工艺方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种耐蚀模具用扁钢锭，所述的扁钢锭为包含有下述重量份组分的冶金模铸钢锭，

C 0.25～0.65％、Si 0.4～0.8％、Mn 0.4～0.9％、Cr 12～18％、Ni 0.05～0.3％、Mo 0.1～0.3％、N 0.06～0.30％，Al≤0.02％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。

一种生产所述扁钢锭的工艺方法，所述的工艺方法包括氮含量小于或等于45ppm钢液的冶炼、富氮富锰钢水精炼和模铸成型几个步骤，

其中所述的富氮富锰钢水精炼包括在精炼炉内进行的大渣量精炼和在真空精炼炉内进行的二次精炼。