[发明专利]一种400系高氮不锈钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种400系高氮不锈钢，包括以下成分：碳C 0.16～0.25％、硅Si 0.30～0.6％、锰Mn 0.50～0.8％、铬Cr 13.0～14.0％、磷P 0.01～0.030％、硫S 0.01～0.020％、氮N 0.070～0.09％、铁和残余元素84.21～85.95％；一种400系高氮不锈钢的生产方法，包括以下步骤：S1、铁水脱磷工艺；S2、TSR炉吹炼工序；S3、LF精炼工序；S4、连铸工序。本发明的优点在于：不锈钢板坯成分稳定、铸坯无裂纹缩孔气泡等缺陷、方便生产。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体是指一种400系高氮不锈钢及其生产方法。

背景技术

400系高氮不锈钢强度、硬度高，抗腐蚀能力强。但400系不锈钢氮溶解度低，在冶炼过程中氮成分控制不稳定，在浇注过程中容易出现气泡、裂纹、空洞、偏析等缺陷。400系高氮不锈钢生产难度大，成品率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种不锈钢板坯成分稳定、铸坯无裂纹缩孔气泡等缺陷、方便生产的400系高氮不锈钢及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种400系高氮不锈钢，包括以下成分：碳C 0.16～0.25％、硅Si 0.30～0.6％、锰Mn 0.50～0.8％、铬Cr 13.0～14.0％、磷P 0.01～0.030％、硫S 0.01～0.020％、氮N 0.070～0.09％、铁和残余元素84.21～85.95％。

一种400系高氮不锈钢的生产方法，包括以下步骤：

S1、铁水脱磷工艺，处理前铁水中磷P含量大于0.035％，采用石灰粉脱磷，脱磷后扒渣干净，预处理后，铁水中磷P含量小于150ppm；

S2、TSR炉吹炼工序，高碳铬铁加入量为20～25％，硅铁加入量为1～1.5％，高碳锰铁加入量为0.8～1％，脱磷铁水P 0.001～0.015％，脱磷铁水温度1300～1350℃，吹炼终点，温度控制在1720～1750℃，碳C含量0.15～0.20％，还原时间大于8分钟，还原后铬Cr含量为13.0～14.0％，控制还原后渣色为白渣，采用二次脱硫工艺，使出钢硫S含量小于0.006％；

S3、LF精炼工序，钢水到达LF炉后，净空200～400mm，钢包内渣层厚度为150～300mm,进站温度1550～1600℃，精炼时间50～70min，送电时间10～25min，加石灰、萤石调整精炼碱度，使其碱度大于2.0，同时进行钢水合金化，软吹时间、镇静时间大于15min，出站温度1540～1550℃；

S4、连铸工序，连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在±5℃，拉速1.0～1.1m/min，采用动态轻压下2.0mm以上，连铸板坯厚度为200mm，宽度为1000～1600mm。

进一步的，所述S2中的TSR炉吹炼工序，TSR炉采用顶底复吹，氧化期惰性气体全部采用氮气，底吹流量大于40m³/min，还原期惰性气体采用氮气和氩气，底吹流量大于60m³/min，吹入氮气进行氮合金化，TSR炉成分稳定后出钢，经LF炉精炼后，成分均匀、稳定，钢水纯净度高。

本发明与现有技术相比的优点在于：该400系高氮不锈钢钢种成分利于固氮，保证了氮的溶解度，冶炼及连铸过程中工艺控制稳定；采用脱磷铁水、TSR炉吹炼、LF精炼、连铸浇铸，工艺流程简单，生产质量稳定，生产成本低；采用动态轻压下工艺，减少了铸坯偏析、缩孔等缺陷的产生。

具体实施方式

实施例一

一种400系高氮不锈钢，包括以下成分：碳C 0.18％、硅Si 0.44％、锰Mn 0.72％、铬Cr 13.9％、磷P 0.021％、硫S 0.006％、氮N 0.070％、余量为铁和残余元素。