[发明专利]一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢及生产方法；所述航空用30CrMnSiNi2A高强钢中化学成分和重量百分比为：C：0.27～0.34，Si：0.90～1.20，Mn：1.00～1.30，Cr：0.90～1.20，Ni：1.40～1.80，Al：0.015～0.03，Mo：0.02～0.03，V：0.02～0.03，Ti：0.015～0.025，W：0.15～0.2，P≤0.012，S≤0.01，其余为Fe。本发明的一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢及生产方法，完全由电炉连铸+炉外精炼+电渣重熔替代了国外一直采用的电炉模铸+炉外精炼+电渣重熔的冶炼工艺，使得材料组织性能和疲劳性能提高效果明显。通过此方法可进行批量化、系统性、节能性的生产，对能源及成本节省较明显。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域；尤其涉及一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢及其生产方法。

背景技术

随着我国航空航天工业技术的快速发展，在航空航天领域对飞机起落架用钢的抗冲击性、抗疲劳强度、韧塑性等要求苛刻。目前，国际及我国通用的客机及部分军机起落架均采用高强钢品种30CrMnSiNi2A材料，随着我国航空工业及国防工业的快速发展，高强钢30CrMnSiNi2A钢的需求将大幅增加。批量及稳定生产对该钢的生产工艺技术提出了更高的要求。

对于起落架用30CrMnSiNi2A钢，由于该钢的特性及生产过程中极易出现横裂、纵裂缺陷，因此国外一直采用电炉模铸+炉外精炼+电渣重熔的冶炼工艺；而该工艺无法进行批量化、系统性、节能性的生产，对能源及成本浪费较大，因此采用电炉连铸+炉外精炼+电渣重熔的冶炼工艺生产高强钢30CrMnSiNi2A，成为该材料技术上突破的关键环节和发展趋势。

为解决现有材料生产过程中极易出现横裂、纵裂缺陷以及无法进行批量化、系统性、节能性的生产，对能源及成本浪费较大的问题，需要设计开发及研制生产出一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢连铸电极坯电渣重熔钢及其生产方法，实现产品性能稳定、疲劳性能良好、实物质量达到国际先进水平，突破该钢材国际国内通行的模铸电极坯生产工艺模式，大幅提升该产品在国内市场的竞争力。

发明内容

本发明的目的是提供了一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢及其生产方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢中化学成分和重量百分比为：C：0.27～0.34，Si：0.90～1.20，Mn：1.00～1.30，Cr：0.90～1.20，Ni：1.40～1.80，Al：0.015～0.03，Mo：0.02～0.03，V：0.02～0.03，Ti：0.015～0.025，W：0.15％～0.2％，P≤0.012，S≤0.01，其余为Fe。

本发明还涉及一种航空用30CrMnSiNi2A高强钢的生产方法，包括Consteel电炉初炼、LF精炼、VD真空脱气、弱氩操作、连铸浇注、连铸坯入坑保温及去应力退火、电渣重熔及电渣锭去应力退火、电渣锭加热开坯、过程坯加热、连轧及保温、退火十个步骤。具体为：

(1)Consteel电炉初炼

炼钢原料由高炉铁水及含低磷的返回废钢组成，冶炼初期全熔后采用1510～1540℃温度进行冶炼造渣，利用在较低温度下脱P反应有利于向正反应方向生成P₂O₅进入渣中能够有效进行脱P，杜绝后期钢材产生磷脆影响钢材质量减轻钢材后续裂纹敏感度；全熔后炉内温度为1560℃以上，控制供氧制度对炉内进行有效的C、O反应，提高炉内温度，在进行脱碳的同时进行脱硫反应；其中，电炉渣料以石灰、白云石为主，分批次加入；每批加料的用量为：石灰500～800Kg，白云石200～400Kg，渣料总耗量50～80Kg/吨；