耐蝕焊絲鋼盤(pán)條及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)揭示了一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條及其制備方法。盤(pán)條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：C 0.03~0.06%，Si 0.15~0.30%，Mn 0.50~0.65%，Ni 0.15~0.30%，Cr 6.0~7.5%，Mo 0.70~0.85%，Al 0.15~0.30%，Nb 0.10~0.15%，P≤0.010%，S≤0.005%，N≤0.005%，O≤20ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其中，耐腐蝕性指數(shù)CE=0.5[Cr]+5[Ni]+3.5[Mo]+8[Al]，CE為8.5~10%；強(qiáng)塑性指數(shù)SE=5[Mn]+0.8[Cr]+2[Mo]+10[Nb]，SE為10.5~12%。12%。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
耐蝕焊絲鋼盤(pán)條及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)屬于冶金
，具體涉及一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展以及冶金行業(yè)的不斷進(jìn)步，跨海大橋和海底隧道得到了大量的應(yīng)用和推廣，鋼鐵材料在海洋環(huán)境中的應(yīng)用也有了大幅度的增加。然而海洋環(huán)境由于高鹽、高濕熱、潮汐以及微生物的作用，具有極大的腐蝕性，因此對(duì)于服役于海洋環(huán)境的鋼材不僅具有強(qiáng)韌性等力學(xué)性能的要求，而且對(duì)其耐腐蝕性能也提出了極高的要求。
[0003]耐蝕鋼筋就是其中的一種常用鋼材，而鋼筋的連接通常采用機(jī)械套筒或者熔融焊接的方式，尤其是電弧焊，由于設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝成熟得到了廣泛的應(yīng)用。然而現(xiàn)有的電弧焊所用的焊絲耐蝕性較差，對(duì)應(yīng)地，焊接后形成的焊接接頭的耐蝕性能也很差，無(wú)法滿足耐蝕鋼筋在海洋環(huán)境中的服役要求，而焊接接頭一旦被腐蝕，將嚴(yán)重影響鋼筋連接的安全性，甚至造成重大安全事故，因此對(duì)焊絲的海洋環(huán)境耐腐蝕性能提出了很高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條，還涉及一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條的制備方法，以進(jìn)一步加工制備出耐蝕焊絲，以滿足海洋環(huán)境對(duì)服役于其中的耐蝕鋼筋的焊接要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)一實(shí)施方式提供了一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：C 0.03~0.06%，Si 0.15~0.30%，Mn 0.50~0.65%，Ni 0.15~0.30%，Cr 6.0~7.5%，Mo 0.70~0.85%，Al 0.15~0.30%，Nb 0.10~0.15%，P≤0.010%，S≤0.005%，N≤0.005%，O≤20ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其中，耐腐蝕性指數(shù)CE=0.5[Cr]+5[Ni]+3.5[Mo]+8[Al]，CE為8.5~10%；強(qiáng)塑性指數(shù)SE=5[Mn]+0.8[Cr]+2[Mo]+10[Nb]，SE為10.5~12%。
[0006]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耐蝕焊絲鋼盤(pán)條的組織為鐵素體+貝氏體的復(fù)合組織，其中，鐵素體的比例為60~75%，鐵素體的晶粒尺寸為7.5~9.5μm。
[0007]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耐蝕焊絲鋼盤(pán)條的屈服強(qiáng)度為335~385MPa，抗拉強(qiáng)度為465~515MPa，面縮率≥65%；在5%的NaCl中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)中，所述盤(pán)條的失重腐蝕速率為0.45~0.60g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述盤(pán)條的自腐蝕電位為
?
0.37~
?
0.25V，極化電阻為50~65kΩ/cm2，自腐蝕電流密度為6.7~8.2μA/cm2。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本專利技術(shù)一實(shí)施方式還提供了一種如上所述的耐蝕焊絲鋼盤(pán)條的制備方法，包括依序進(jìn)行的以下工序：鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空精煉、連鑄、加熱、高線軋制、控制冷卻；其中，所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，出鋼1/4時(shí)加入錳鐵及硅錳合金，出鋼1/2時(shí)按照每噸
鋼水125~145kg加入預(yù)熱后的鉻鎳鉬合金塊，所述鉻鎳鉬合金塊的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：Cr 60~62%、Mo 10~12%、Ni 5~8%、Fe 18~25%、C＜0.1%，所述鉻鎳鉬合金塊的預(yù)熱溫度為800~900℃；所述高線軋制工序中，包括依次進(jìn)行的粗軋及精軋步驟，粗軋的開(kāi)軋溫度為1080~1120℃，終軋溫度為1020~1050℃；精軋的開(kāi)軋溫度為980~1020℃，終軋溫度為960~1000℃；吐絲溫度為950~980℃；所述控制冷卻工序包括第一冷卻段、第二冷卻段和第三冷卻段，所述第一冷卻段自1#保溫罩延伸至8#保溫罩，1~8#保溫罩全部關(guān)閉，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，輥道速度為0.1~0.15m/s，盤(pán)條冷速為0.5~0.65℃/s，所述第一冷卻段的終點(diǎn)溫度≥650℃；所述第二冷卻段自9#保溫罩延伸至12#保溫罩，9~12#保溫罩全部打開(kāi)，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，輥道速度為0.35~0.45m/s，盤(pán)條冷速為0.8~1.0℃/s，所述第二冷卻段的終點(diǎn)溫度≤520℃；所述第三冷卻段自12#保溫罩延伸至16#保溫罩，12~16#保溫罩全部打開(kāi)，10~12#風(fēng)機(jī)開(kāi)啟且風(fēng)量為30%，輥道速度為0.55~0.65m/s，盤(pán)條冷速為1.5~1.8℃/s；集卷溫度≤300℃。
[0009]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鐵水預(yù)脫硫工序中，待脫硫的高爐鐵水中S≤0.08%、P≤0.12%；脫硫終點(diǎn)的鐵水溫度≥1400℃，S≤0.003%，脫硫渣的扒渣率≥99%。
[0010]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，將脫硫后的鐵水送入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行吹氧冶煉，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的鋼水中C≤0.03%、P≤0.08%、Si≤0.20%，出鋼溫度為1600~1615℃。
[0011]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述LF精煉工序中，將所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序所出的鋼水注入LF爐后，按照每噸鋼水添加4.8~6.5kg石灰、1.5~2.2kg螢石進(jìn)行調(diào)白渣，之后軟攪拌，軟攪拌時(shí)間為10~15min；之后按照每噸鋼水添加2.2~2.8kg鋁塊、1.8~2.4kg鈮鐵進(jìn)行合金化；之后取樣檢測(cè)并微調(diào)鋼水成分；精煉期間全程底吹氬氣，底吹氬氣的流量為350~500L/min，出鋼溫度為1585~1600℃。
[0012]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述RH精煉工序中，將所述LF精煉工序所出的鋼水送入RH真空爐中進(jìn)行真空精煉，控制真空度≤2mbar，真空脫氣時(shí)間≥18min，凈循環(huán)處理時(shí)間≥10min，控制鋼水中C≤0.03%、N≤0.004%、O≤0.0002%，之后破真空出鋼，出鋼溫度為1575~1590℃。
[0013]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連鑄工序中，控制中間包溫度為1535~1555℃，連鑄過(guò)程采用大包長(zhǎng)水口及氬封、堿性中間包覆蓋劑、浸入式水口進(jìn)行全保護(hù)澆筑，并采用無(wú)碳保護(hù)渣或者超低碳保護(hù)渣，其中長(zhǎng)水口的氬封流量為80~150L/min，凝固二冷區(qū)采用電磁攪拌和凝固末端動(dòng)態(tài)輕壓下，電磁攪拌的振動(dòng)頻率為2~5Hz并控制液面波動(dòng)在
±
2mm以內(nèi)，控制壓下量為2~5mm；將所得小方坯堆入緩冷坑加蓋保溫棉，緩冷至300℃以下后拆坯，緩冷的冷速<1.5℃/min。
[0014]作為本專利技術(shù)一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱工序中，將所述連鑄工序所得的小方坯經(jīng)表面檢查后裝入加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱段溫度為850~1050℃，均熱段溫度為1150~1250℃，均熱段的加熱時(shí)間≥60min，加熱總時(shí)間為100~150min。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果包括：（1）化學(xué)成分設(shè)計(jì)中，通過(guò)C、Si、Mn及其含量的精確控制，確保耐蝕焊絲鋼盤(pán)條具
有優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性、耐磨性以及焊接性能；通過(guò)Ni元素及含量的控制，擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，強(qiáng)化溫度奧氏體，顯著降低脆韌轉(zhuǎn)變溫度，提升塑韌性，進(jìn)一步結(jié)合對(duì)強(qiáng)塑性指數(shù)SE的控制，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐蝕焊絲鋼盤(pán)條，其特征在于，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：C 0.03~0.06%，Si 0.15~0.30%，Mn 0.50~0.65%，Ni 0.15~0.30%，Cr 6.0~7.5%，Mo 0.70~0.85%，Al 0.15~0.30%，Nb 0.10~0.15%，P≤0.010%，S≤0.005%，N≤0.005%，O≤20ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；其中，耐腐蝕性指數(shù)CE=0.5[Cr]+5[Ni]+3.5[Mo]+8[Al]，CE為8.5~10%；強(qiáng)塑性指數(shù)SE=5[Mn]+0.8[Cr]+2[Mo]+10[Nb]，SE為10.5~12%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐蝕焊絲鋼盤(pán)條，其特征在于，其組織為鐵素體+貝氏體的復(fù)合組織，其中，鐵素體的比例為60~75%，鐵素體的晶粒尺寸為7.5~9.5μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐蝕焊絲鋼盤(pán)條，其特征在于，其屈服強(qiáng)度為335~385MPa，抗拉強(qiáng)度為465~515MPa，面縮率≥65%；在5%的NaCl中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)中，所述盤(pán)條的失重腐蝕速率為0.45~0.60g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述盤(pán)條的自腐蝕電位為
?
0.37~
?
0.25V，極化電阻為50~65kΩ/cm2，自腐蝕電流密度為6.7~8.2μA/cm2。4.一種如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的耐蝕焊絲鋼盤(pán)條的制備方法，其特征在于，包括依序進(jìn)行的以下工序：鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空精煉、連鑄、加熱、高線軋制、控制冷卻；其中，所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，出鋼1/4時(shí)加入錳鐵及硅錳合金，出鋼1/2時(shí)按照每噸鋼水125~145kg加入預(yù)熱后的鉻鎳鉬合金塊，所述鉻鎳鉬合金塊的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：Cr 60~62%、Mo 10~12%、Ni 5~8%、Fe 18~25%、C＜0.1%，所述鉻鎳鉬合金塊的預(yù)熱溫度為800~900℃；所述高線軋制工序中，包括依次進(jìn)行的粗軋及精軋步驟，粗軋的開(kāi)軋溫度為1080~1120℃，終軋溫度為1020~1050℃；精軋的開(kāi)軋溫度為980~1020℃，終軋溫度為960~1000℃；吐絲溫度為950~980℃；所述控制冷卻工序包括第一冷卻段、第二冷卻段和第三冷卻段，所述第一冷卻段自1#保溫罩延伸至8#保溫罩，1~8#保溫罩全部關(guān)閉，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，輥道速度為0.1~0.15m/s，盤(pán)條冷速為0.5~0.65℃/s，所述第一冷卻段的終點(diǎn)溫度≥650℃；所述第二冷卻段自9#保溫罩延伸至12#保溫罩，9~12#保溫罩全部打開(kāi)，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，輥道速度為0.35~0.45m/s，盤(pán)條冷速為0.8~1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊曉偉，張宇，周云，陳煥德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張家港宏昌鋼板有限公司江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：