[发明专利]一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，所述高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢中的化学成分的重量百分比为：C≤0.01％，Si≤0.1％，Cr 17-19％，Mn 14-16％，Mo 1-1.5％，Ti≤0.05％，N 0.45-0.6％，P≤0.01％，S≤0.01％，O≤0.02％，其余为铁；

所述制备方法包括以下步骤：

(1)原料称量：计算并称量原料工业纯铁、低碳铬铁、电解锰、钼铁、氮化铬、氮化锰、铝和钛的重量，备用；

(2)铸锭制备及重熔冶炼：将上述原料熔融、浇铸并冷却制成铸锭，再将所述铸锭在氮气保护下进行电渣重熔冶炼，得到电渣锭；

(3)固溶及锻造处理：将所述电渣锭在1000℃～1050℃下固溶处理20h～24h后水冷，然后进行锻造处理，且锻造过程中开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于900℃，锻造结束后空气冷却至常温，得到方坯；

(4)热轧及轧后处理：将所述方坯放到加热炉中，在1050℃下保温2h后，在0.5h内升温至1100℃，并在1000-1100℃下开始热轧，终轧温度为890-930℃，轧后空冷或水冷至常温，得到所述海工用高氮钢。

2.根据权利要求1所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述计算包括利用公式①确定配料的氮含量，所述公式①为：

[％N]₁＝[％N]-(0.2-0.4)；

其中，

所述[％N]₁表示铸锭的目标氮质量百分数；

所述[％N]表示高氮钢计算氮质量百分数。

3.根据权利要求1所述的高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述铸锭制备具体包括以下步骤：

将工业纯铁、低碳铬铁、1/2-2/3重量的电解锰和钼铁放入真空度为17Pa的感应炉坩埚内全部熔化后，充入氮气置换空气，并利用氮气将钢液搅拌均匀，然后向炉内分批2-3次加入剩余电解锰，加热保温至全部熔化，再依次分批3-6次加入氮化铬、氮化锰和铝，然后进行脱氧，最后加入钛，继续加热保温直至全部熔化，取样并进行快速浇铸、冷却，得到铸锭。

4.根据权利要求3所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，所述感应炉坩埚内熔化温度为1550-1560℃。

5.根据权利要求3所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，所述充入氮气后感应炉坩埚内压力为80000Pa。

6.根据权利要求3所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，所述浇铸温度为1530-1560℃。

7.根据权利要求1、3-6任一所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，所述电渣重熔冶炼具体包括以下步骤：

31)将所述铸锭按照电渣重熔炉的要求锻造成自耗电极，焊接到假电极上并将假电极装到电极夹持器上；

32)闭合保护罩，通入氮气进行炉底吹扫，排除重熔炉内的空气后开始在高纯氮气气氛保护下进行电渣重熔冶炼，得到电渣锭。

8.根据权利要求1所述的一种高强度低屈强比高耐蚀海工用高氮钢的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述锻造前0.5h升温至1100℃。