【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于合金材料領域，具體涉及一種高氮低鎳的奧氏體合金材料及合金盤條、制備工藝。
技術介紹
1、s24100鋼種是一種氮強化的低鎳奧氏體不銹鋼，由于氮和鎳均是奧氏體形成元素，且氮具有提高材料強度的作用，該鋼種通過大幅度提高氮來替代價格昂貴的鎳，從而形成材料的奧氏體結構，并提高材料強度，通常s24100鋼種熱軋φ5.5mm盤條強度在760mpa。
2、s24100鋼種在連鑄澆鑄過程中，會出現嚴重的皮下氣泡，主要原因是由于該鋼種本身特性及連鑄澆鑄的特性造成的，該鋼種凝固模式為fa模式，在凝固初期首先形成鐵素體，由于鐵素體對氮含量的溶解度較低，且連鑄澆鑄過程中材料冷卻速度快，部分鐵素體無法轉化成奧氏體，且無法溶解的氮不能完全排出材料，造成氮聚集形成氮氣泡，從而使鋼坯次表層形成大量的氣泡。
3、這種氣泡基本無法通過鋼坯表面修磨處理消除，在后續(xù)熱軋?zhí)幚砗螅瑫诒P條表面形成嚴重的缺陷，導致盤條作廢。目前該鋼種在國內普遍采用模鑄來澆鑄，模鑄由于冷卻速度較慢，鐵素體轉化程度高，而奧氏體對氮的溶解度較高，鋼坯內部不會產生氣泡。但模鑄成材率低，后續(xù)加工復雜，生產效率低。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術通過材料調整材料化學成分，且化學成分調整范圍超出s24100鋼種標準范圍，該材料可以實現連鑄生產，且強度較s24100鋼種更高，綜合成本較s24100更低。
2、技術方案：本專利技術所述的一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，包括如下重量百分比的化學成分：p>
3、c：0.06-0.1％，mn：12-12.5％，si：0.65-0.8％，cr：17-17.2％，ni：2.4-2.5％，s≤0.01％，p≤0.035％，n：0.37-0.4％。
4、在一些實施方式中，包括如下重量百分比的化學成分：
5、c：0.07-0.09％，mn：12.2-12.5％，si：0.65-0.75％，cr：17.1-17.2％，ni：2.45-2.5％，s≤0.01％，p≤0.035％，n：0.37-0.38％。
6、在一些實施方式中，包括如下重量百分比的化學成分：
7、c：0.08％，mn：12.4％，si：0.7％，cr：17.2％，ni：2.48％，s：0.002％，p：0.034％，n：0.38％。
8、另一方面，本專利技術還公開了一種合金盤條，采用上述的合金材料制成。
9、在一些實施方式中，所述的一種合金盤條的制備工藝，包括如下步驟：
10、配料→電爐→aod轉爐→lf爐→連鑄→鋼坯→熱軋→酸洗工藝進行處理，制備成盤條。
11、在一些實施方式中，所述aod轉爐冶煉過程中脫碳期加入氮化鉻增氮，通過氮化鉻的加入，在脫碳期結束后使鋼水氮含量控制在n%＞0.35%。
12、在一些實施方式中，進入還原期后采用氮氣增氮，使鋼水氮含量達到控制目標范圍，通過脫碳期合金增氮配合還原期氣體增氮，將鋼水n%控制在0.37%以上。
13、在一些實施方式中，所述連鑄步驟中：澆筑過熱度控制在50-55℃，結晶器水量控制在130m3/h，結晶器電磁攪拌電流控制在110a/hz。
14、在一些實施方式中，在熱軋之前對連鑄坯四個棱角部位進行修磨處理，使連鑄坯四個棱角變?yōu)榘雸A形形貌，減少鋼坯在熱軋過程中四個棱角部位的散熱速度。
15、有益效果：本專利技術的有益效果如下：
16、（1）本專利技術通過調整材料化學成分及連鑄參數，實現了控制材料在凝固過程中鐵素體和奧氏體的轉變模式，雖然該材料相比s24100鋼種氮含量更高，但該材料由于凝固模式的轉變，材料在凝固過程中對氮氣的溶解度更高，實現了該材料連鑄鋼坯內部及表面沒有氮氣泡。
17、（2）該材料中的鎳含量雖然較s24100鋼種偏高，但由于該材料在澆筑中采用連鑄模式，相比于s24100的模鑄工藝，該材料的綜合生產成本較s24100偏低。
18、（3）該材料中的奧氏體組織相比s24100鋼種更加穩(wěn)定，使該材料的熱塑性更高，且該材料更高的氮含量，相比s24100鋼種，該材料的強度更高。
19、（4）在aod冶煉過程中脫碳期加入氮化鉻增氮，通過氮化鉻的加入，在脫碳期結束后使鋼水氮含量控制在n%＞0.35%。進入還原期后采用氮氣增氮，使鋼水氮含量達到控制目標范圍，通過脫碳期合金增氮配合還原期氣體增氮，將鋼水n%控制在0.37%以上，且基本不影響aod冶煉效率及成本。
20、（5）本專利技術采用連鑄工藝澆鑄該產品，澆鑄過熱度及結晶器的處理是該產品連鑄的核心點，該產品澆筑過熱度控制在50-55/℃，結晶器水量控制在130m3/h，結晶器電磁攪拌電流控制在110a/hz，通過以上連鑄工藝控制，使鋼水在凝固過程中鐵素體組織充分轉換為奧氏體組織，提高材料對氮的溶解度，使連鑄坯內部及表面無氮氣泡存在。
21、（6）在熱軋之前對連鑄坯四個棱角部位進行修磨處理，使連鑄坯四個棱角變?yōu)榘雸A形形貌，減少鋼坯在熱軋過程中四個棱角部位的散熱速度。
22、實施方式
23、下面將結合實施例對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
24、在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。
25、在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。
26、實施例
27、一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，包括如下重量百分比的化學成分：
28、c：0.08％，mn：12.3％，si：0.7％，cr：17.1％，ni：2.44％，s：0.002％，p：0.034％，n：0.39％。
29、一種合金盤條，采用上述的合金材料制成，其制備工藝包括如下步驟：
30、配料→電爐→aod轉爐→lf爐→連鑄→180mm鋼坯→熱軋→酸洗工藝進行處理，制備成φ5.5mm盤條。
31、所述aod轉爐冶煉過程中脫碳期加入氮化鉻增氮，通過氮化鉻的加入，在脫碳期結束后使鋼水氮含量控制在n%=0.37%。
32、進入還原期后采用氮氣增氮，使鋼水氮含量達到控制目標范圍，通過脫本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
2.根據權利要求1所述的一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
3.根據權利要求1所述的一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
4.一種合金盤條，其特征在于：采用如權利要求1-3任意一項所述的合金材料制成。
5.根據權利要求4所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：所述AOD轉爐冶煉過程中脫碳期加入氮化鉻增氮，通過氮化鉻的加入，在脫碳期結束后使鋼水氮含量控制在N%＞0.35%。
7.根據權利要求6所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：進入還原期后采用氮氣增氮，使鋼水氮含量達到控制目標范圍，通過脫碳期合金增氮配合還原期氣體增氮，將鋼水N%控制在0.37%以上。
8.根據權利要求5所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：所述連鑄步驟中：澆筑過熱度控制在50-55℃，結晶器水量
9.根據權利要求5所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：在熱軋之前對連鑄坯四個棱角部位進行修磨處理，使連鑄坯四個棱角變?yōu)榘雸A形形貌。
...【技術特征摘要】
1.一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
2.根據權利要求1所述的一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
3.根據權利要求1所述的一種高氮低鎳的奧氏體合金材料，其特征在于：包括如下重量百分比的化學成分：
4.一種合金盤條，其特征在于：采用如權利要求1-3任意一項所述的合金材料制成。
5.根據權利要求4所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種合金盤條的制備工藝，其特征在于：所述aod轉爐冶煉過程中脫碳期加入氮化鉻增氮，通過氮化...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：史茜，
申請(專利權)人：江蘇工程職業(yè)技術學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。