[发明专利]一种高强度高韧性犁铧片钢的制备方法

权利要求书

1.一种高强度高韧性犁铧片钢的制备方法，其特征在于钢的成分组成及质量百分比为如下：C：0.64～0.66wt%，Si：0.20～0.32wt%，Mn：0.90～1.00wt%，P：≤0.010wt%，S：≤0.005wt%，Cr:1.0～1.2wt%，Cu：0.15～0.25wt%，Ni：0.08～0.15wt%，V：0.10～0.12wt%，余量为铁和不可避免的杂质；工艺路线为铁水脱硫处理、转炉冶炼、LF精炼、真空除气处理、板坯连铸、板坯热装、热连轧轧制、卷取、成品取样性能检测；

制备方法：

（1）铁水条件:铁水温度大于1250～1300℃，S:≤0.060 wt%，P:≤0.12 wt%；

（2）铁水脱硫预处理，处理后的铁水S:≤0.002 wt%，脱硫后铁包顶渣扒出干净，预处理结束铁包加入炉渣增稠剂，增稠剂的组成及含量：Al₂O₃含量28～30wt%、SiO₂含量10wt%、CaO含量50wt%，MgO含量≤9 wt%；

（3）转炉冶炼，在转炉内加入20%废钢，然后兑入脱硫铁水80%，氧气流量控制在450Nm³/min，在熔池低温下快速脱磷；转炉采取留渣、双渣冶炼的模式进行生产，方法是生产犁铧片钢第一炉转炉开吹开始加石灰、白云石造渣剂，化渣冶炼，出钢不出渣，第一炉转炉终渣留在转炉内，在第二炉加废钢和兑铁水前采用炉内液态钢渣溅渣护炉，护炉完成后对液态钢渣吹氮气冷却固化，然后加废钢、兑铁水，吹炼初期再补加活性石灰、白云石造渣剂，转炉开吹4.0～4.5min倾动转炉倒渣，清除炉内初期吹炼的高磷炉渣，然后加石灰和白云石再次造渣脱磷，这样连续5炉都采用出钢不出渣，分两次快速脱磷的方法生产，到了第六炉出钢、出渣，第七炉重新造新渣并留渣，这样六炉一次循环，保证转炉终点磷含量不大于0.006%；

（4）转炉出钢脱氧合金化及夹杂物的去除，首先加入电石和碳粉进行预脱氧增碳、然后加入硅锰合金脱氧合金化；

（5）转炉出钢1.5min后随钢流加入预熔合成渣2kg/吨钢合成渣洗料，在转炉出钢过程加入碳粉为钢水增碳，合金和渣料在转炉出钢结束前加完、增碳剂在转炉出钢后期加入总量的70%，剩余30%在转炉出钢结束取样成分分析，待结果再精确补加，加入碳粉过程钢钢水包底吹氩强搅拌；

（6）LF精炼，LF精炼初期加入120kg炉渣改质促进剂：其中CaO含量40wt%，Al₂O₃含量20wt%，SiO₂≤5 wt%，MgO含量6 wt%，CaCO₃含量5 wt%，碳化硅含量5wt%，金属铝含量25wt%，其中炉渣改质促进剂的成形方法是，Al₂O₃、MgO、CaCO₃、金属铝粒混合均匀，采用轻烧白云石作为粘结剂压成小球，风干后进行烘烤，烘烤温度小于110～150℃，时间大于5小时，成形的小球再与活性石灰、碳化硅混合；当钢水温度达到1590℃以上时，钢包底吹氩强搅拌脱硫，搅拌时间控制在8min，钢水硫含量不大于0.002 wt%，通电提温，钢水温度控制在1590±1℃运钢水至RH工序进行真空脱气处理；

（7）RH处理，RH真空度小于133Pa的，纯脱气时间大于5分钟，进一步脱氧去夹杂，RH真空状态去氢、去氮，RH真空处理时间20～25min，RH处理结束钢水温度1560-1565℃，通过定氢仪检测钢水中的氢含量小于0.0001%，氧含量不大于0.0005%，RH处理结束钢水吊至连铸回转台静置，时间大于5分钟；

（8）根据钢水目标值设定的液相线温度为1468℃，确定连铸中间包钢水温度控制在1480～1498℃，控制板坯碳、锰的偏析的方法是板坯连铸二次冷却采用弱冷模式，比给水量为0.40±1 L/kg，板坯宽度1250mm，板坯厚度220mm，连铸钢坯拉速设定为0.95±0.5m/min，连铸开浇采用发热保护渣，二元碱度w[CaO ]/w[SiO₂ ]=1.06，熔点1060℃，在1300℃下的熔渣粘度为0.26[Pa.s]；

（9）板坯热装轧制，轧制钢板厚度3mm，钢坯均热温度1190±10℃，开轧温度1090℃,终轧温度大于920±5℃，轧制过程轧制水开启，层流冷却水关闭，材料卷取完成打包后下线保温缓冷；

（10）热处理方法，厚度3mm钢板，淬火温度825℃，炉温升高到840℃装入钢板，温度达到825℃后随炉恒温保持时间5分钟，然后油淬冷却，淬火完成后进行回火，回火温度360℃，炉温升高到380℃装入钢板，升温到360℃恒温5分钟，温油冷，油温25℃；

（11）热处理后钢材性能检测，轧制的3mm的钢板进行热处理，抗拉强度R_m为1586～1620MPa，屈服强R_P0.2为1531～1566MPa，断后伸长率测量标具为50mm，断后伸长率为9～11%，硬度HRC为54～57。