包芯線及其應(yīng)用和釩氮合金化鋼水及其制備方法和一種釩氮微合金鋼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包芯線及其應(yīng)用，該包芯線包括：芯層和包裹所述芯層的外層，其中，所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物。本發(fā)明提供了一種釩氮合金化鋼水及其制備方法，該方法包括：將本發(fā)明所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進(jìn)行釩氮合金化。本發(fā)明提供了一種釩氮微合金鋼，該釩氮微合金鋼由本發(fā)明所述的釩氮合金化鋼水澆鑄而成。本發(fā)明的包芯線用于實現(xiàn)鋼水釩和氮的合金化，能夠依據(jù)需要有效增加氮含量而不影響釩含量，可在鋼水需要的情況下生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼，并且氮的回收率高且穩(wěn)定。且采用本發(fā)明的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
【專利說明】包芯線及其應(yīng)用和釩氮合金化鋼水及其制備方法和一種釩氮微合金鋼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包芯線及其在鋼水釩氮合金化中的應(yīng)用，以及一種釩氮合金化鋼水及其制備方法，和一種釩氮微合金鋼。

【背景技術(shù)】
[0002]釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)。釩氮合金添加于鋼中能提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達(dá)到相同強(qiáng)度下，添加氮化釩節(jié)約釩加入量30-40%，進(jìn)而降低了成本。釩氮合金可用于結(jié)構(gòu)鋼，工具鋼，管道鋼，鋼筋及鑄鐵中。釩氮合金應(yīng)用于高強(qiáng)度低合金鋼中可同時進(jìn)行有效的釩、氮微合金化，促進(jìn)鋼中碳、釩、氮化合物的析出，更有效的發(fā)揮沉降強(qiáng)化和細(xì)化晶粒作用。
[0003]由于直接將釩氮合金以塊狀形態(tài)加入鋼液中的回收率較低，因此現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過向鋼液中喂入包芯線的方法實現(xiàn)鋼液釩、氮合金化。該方法是把塊狀或球狀釩氮合金用物理方法破碎，再用鐵皮或鋼皮包制成包芯線，釩氮合金形成包芯線的芯層，鐵皮或鋼皮形成包芯線的外層；然后將上述包芯線通過喂線裝置喂入鋼包內(nèi)的鋼液中，使鋼液釩、氮合金化。該種方法釩、氮合金元素回收率較高，釩回收率在88-95%，氮回收率在70-90%。但該種方法應(yīng)用在一些氮含量要求更高的品種上存在一定的局限性，因為該種氮化釩包芯線的氮含量受制于釩氮合金中氮和釩的比值，現(xiàn)有產(chǎn)品中釩氮合金通常有VN12、VN14和VN16三個牌號，一般情況下該三個牌號氮和釩的比值分別12:78(N:V) ；14:78(N:V) ；16:78 (N: V)?？梢钥闯龅外C的比值最高為VN16的16:78，即合金中含有16%的N，含有78%的釩。
[0004]因此，如果要生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼，則必須相應(yīng)喂入大量的氮化釩，隨之而來的是鋼中的釩含量也大量增加。而釩是比較貴重的金屬元素，對于降低含釩鋼的生產(chǎn)低成本是不必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠用于生產(chǎn)氮含量更高，且氮的回收率高且穩(wěn)定的含釩鋼的包芯線。
[0006]為實現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種包芯線，該包芯線包括:芯層和包裹所述芯層的外層，其中，所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明的包芯線在制備釩氮合金化鋼水中的應(yīng)用。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種釩氮合金化鋼水的制備方法，該方法包括:將本發(fā)明所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進(jìn)行釩氮合金化。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供了按照本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法制備得到的釩氮合金化鋼水。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明提供了一種釩氮微合金鋼，其中，該釩氮微合金鋼由本發(fā)明所述的釩氮合金化鋼水澆鑄而成。
[0011]本發(fā)明的包芯線用于實現(xiàn)鋼水釩和氮的合金化，能夠依據(jù)需要有效增加氮含量而不影響釩含量，可在鋼水需要的情況下生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼，并且氮的回收率高且穩(wěn)定。且采用本發(fā)明的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0014]圖1為本發(fā)明的包芯線的橫截面剖視圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明
[0016]I 芯層 2 外層

【具體實施方式】
[0017]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種包芯線，該包芯線包括:芯層I和包裹所述芯層I的外層2，其中，所述芯層I為含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，一方面通過在芯層內(nèi)加入氮化硅錳，可提高單位芯層的氮含量，利于生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼，例如生產(chǎn)含釩0.05重量％、含氮0.015重量％以上的非調(diào)質(zhì)鋼，從而可避免過量加入貴重金屬釩的現(xiàn)象發(fā)生，降低了生產(chǎn)成本。另一方面，氮化硅錳的加入不影響包芯線的使用性能，且在制備釩氮合金化鋼水中氮的回收率高且穩(wěn)定，且更進(jìn)一步，由于本發(fā)明的所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物，使得采用本發(fā)明的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述混合物中，釩氮合金的含量為47-97重量％，氮化娃猛的含量為1_15重量％,鐵合金的含量為1-25重量％,娃鈣合金的含量為1-25重量％。采用前述包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述釩氮合金中N含量為10-18重量％，V含量為76-82重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素。前述釩氮合金例如可以為牌號為VN12 (V含量為76.0-82.0重量％，N含量為10.0-14.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，VN14 (V含量為76.0-82.0重量％，N含量為12.0-16.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，VN16的釩氮合金(V含量為76.0-82.0重量％，N含量為14.0-18.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)。采用前述包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述氮化硅錳中N含量為25-33重量％，Si含量為38-45重量％，Mn含量為10-15重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素。采用前述包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度高和抗拉強(qiáng)度高。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，所述鐵合金的種類的可選范圍較寬，基本上加入鐵合金均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，針對本發(fā)明，優(yōu)選所述鐵合金為鈦鐵合金和/或鈮鐵合金，更優(yōu)選所述鐵合金為鈮鐵合金和鈦鐵合金的混合合金，進(jìn)一步優(yōu)選，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為1-10:1。采用前述優(yōu)選鐵合金的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度高和抗拉強(qiáng)度高。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述鈮鐵合金中Nb+Ta含量為60_80重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素，前述鈮鐵合金例如可以為牌號為FeNb60 (Nb+Ta含量為60.0-70.0重量％，其中，鉈含量< 0.3重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)、FeNb70 (Nb+Ta含量為70.0-80.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)的鈮鐵合金。采用前述包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述鈦鐵合金中Ti含量為25-45重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素，前述鈦鐵合金例如可以為牌號為FeTi30 (Ti含量為25.0-35.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)、牌號為FeTi40 (Ti含量為35.0-45.0重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)的鈦鐵合金。采用前述包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化，氮回收率高且穩(wěn)定，并且得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述娃鈣合金中Ca含量≥28重量％^含量為55_65重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素；例如可以為牌號為Ca28Si60 (Ca含量≥28重量％^含量為55.0-65.0重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素)、牌號為Ca30Si35 (Ca含量> 30重量％，Si含量為55.0-65.0重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素)的硅鈣合金。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，為了便于釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金快速熔入鋼水內(nèi)，也便于包芯線的芯層的制作，同時為了提高釩氮微合金鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，優(yōu)選所述含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物為粉料形式，更優(yōu)選所述粉料的顆粒粒徑在5mm以下，優(yōu)選為2mm以下，3mm以下或2_5mm。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的包芯線，優(yōu)選所述包芯線的所述外層為鐵皮或鋼皮。
[0029]本發(fā)明對所述鐵皮或鋼皮的材質(zhì)無特殊要求，其可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，本發(fā)明在此不詳細(xì)描述。
[0030]具有本發(fā)明前述組成的包芯線均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其制備方法可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如可以按如下步驟進(jìn)行:
[0031]將釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金研磨成粉料，然后使用外皮(從而形成本發(fā)明所述外層)例如可以為鐵皮或鋼皮包裹形成包芯線即可。
[0032]本發(fā)明中，包芯線的直徑可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，針對本發(fā)明，優(yōu)選包芯線的外徑為 10_20mm。
[0033]本發(fā)明提供了一種本發(fā)明所述的包芯線在制備釩氮合金化鋼水中的應(yīng)用。
[0034]本發(fā)明提供了一種釩氮合金化鋼水的制備方法，該方法包括:將本發(fā)明所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進(jìn)行釩氮合金化。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法，為了有利于包芯線快速喂入鋼水內(nèi)，同時為了提高釩氮微合金鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，優(yōu)選在進(jìn)行釩氮合金化過程中，在動態(tài)條件下進(jìn)行釩氮合金化，動態(tài)條件可以通過對鋼包進(jìn)行搖晃或轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)，例如可以在包芯線通過喂線裝置喂入鋼包內(nèi)的鋼水中的同時，對鋼包進(jìn)行搖晃。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法，其中，在進(jìn)行釩氮合金化過程中，優(yōu)選在將包芯線通過喂線裝置喂入鋼包內(nèi)的鋼水中的同時，對包芯線與鋼水的接觸區(qū)域噴吹惰性氣體。
[0037]本發(fā)明中，惰性氣體可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如可以為氮氣和/或氬氣。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法，通過向包芯線與鋼水接觸區(qū)域噴吹惰性氣體，一方面可提高該區(qū)域內(nèi)的鋼渣的流動性，同時可提高釩氮微合金鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，另一方面可防止該區(qū)域以外的鋼渣朝該區(qū)域流動匯集，尤其是在對鋼包搖晃過程中，其它區(qū)域的鋼渣有可能朝包芯線附近流動，通過向包芯線附近噴吹惰性氣體，可有效保證包芯線的快速喂入。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法，其中，優(yōu)選包芯線喂入的速度為3-10
米/秒。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法，優(yōu)選所述待釩氮合金化的鋼水為已經(jīng)碳娃猛合金化的鋼水。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，優(yōu)選所述待釩氮合金化的鋼水的溫度為1500-1600°C。
[0042]本發(fā)明提供了按照本發(fā)明的釩氮合金化鋼水的制備方法得到的釩氮合金化鋼水。
[0043]本發(fā)明提供了一種釩氮微合金鋼，其中，該釩氮微合金鋼由本發(fā)明所述的釩氮合金化鋼水燒鑄而成。
[0044]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但并不能因此限制本發(fā)明的范圍。
[0045]本發(fā)明中，氮含量按如下步驟測得:鋼液直接取Φ10以上的圓棒試樣，待測試樣冷卻后加工成cp4x9mm的氧氮儀小圓棒標(biāo)準(zhǔn)樣，在氧氮儀上測定氮含量，氮的具體測定方法按GB/T20124 (鋼鐵，氮含量的測定，惰性氣體熔融熱導(dǎo)法)的要求進(jìn)行。
[0046]氮回收率是通過測定鋼液喂入包芯線前、后的氮含量，再結(jié)合包芯線所帶入的總氮量，通過計算得到，具體為:氮回收率=(鋼液喂入包芯線后的氮含量-鋼液喂入包芯線前的氮含量)X出鋼量/包芯線所帶入的總氮量。
[0047]釩含量按如下步驟測得:鋼液直接取Φ30Χ10πιπι左右的圓餅試樣，待測試樣冷卻后在任意一個平面用砂輪去除氧化皮，并打磨平整，在火花放電原子發(fā)射光譜儀上，按GB/Τ4336 (碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法)的要求進(jìn)行測試。
[0048]本發(fā)明中，拉伸性能按照GB/T228 (金屬材料室溫拉伸試驗方法)進(jìn)行，分別檢測屈服強(qiáng)度ReL，抗拉強(qiáng)度Rm。
[0049]本發(fā)明中，目標(biāo)顆粒粒徑的粉料可以將物料粉碎后通過標(biāo)準(zhǔn)篩篩分得到。
[0050]實施例1
[0051]一種包芯線Al (外徑為12mm)，包括芯層和包裹芯層的外層，所述芯層由釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的粉料(顆粒粒徑為2_以下)組成，外層為冷軋帶鋼(牌號St 12)制成的外皮，其中，粉料中，含有釩氮合金(VN16，釩含量78重量％，N含量16重量％):97重量％，氮化硅錳(N含量為28重量％，Si含量為40重量％，Mn含量為10重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素):1重量％，鐵合金:1重量％，硅鈣合金為Ca28Si60(Ca含量為28重量％，Si含量為60重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素):1重量％，其中，鐵合金為鈮鐵合金與鈦鐵合金的混合合金，其中，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為1:1，鈮鐵合金為FeNb60A (Nb+Ta含量為61重量％，其中，Ta含量為0.2重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，鈦鐵合金為FeTi40 (Ti含量為40重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)。
[0052]實施例2
[0053]一種包芯線A2 (外徑為12mm)，包括芯層和包裹芯層的外層，所述芯層由釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的粉料(顆粒粒徑為3_以下)組成，外層為冷軋帶鋼(牌號St 12)制成的外皮，其中，粉料中，含有釩氮合金(VN16，釩含量78重量％，N含量16重量％):47重量％，氮化硅錳(N含量為28重量％，Si含量為40重量％，Mn含量為10重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素):13重量％，鐵合金:15重量％，硅鈣合金為Ca28Si60(Ca含量為28重量％，Si含量為60重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素):25重量％，其中，鐵合金為鈮鐵合金與鈦鐵合金的混合合金，其中，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為5:1，鈮鐵合金為FeNb60A (Nb+Ta含量為61重量％，其中，Ta含量為0.2重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，鈦鐵合金為FeTi40 (Ti含量為40重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)。
[0054]實施例3
[0055]一種包芯線A3 (外徑為13mm)，包括芯層和包裹芯層的外層，所述芯層由釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的粉料(顆粒粒徑為3_以下)組成，外層為冷軋帶鋼(牌號Stl2)制成的外皮，其中，粉料中，含有釩氮合金(VN16，釩含量78重量％，N含量16重量％):47重量％，氮化硅錳(N含量為28重量％，Si含量為40重量％，Mn含量為10重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素):13重量％,鐵合金:25重量％,娃鈣合金為Ca28Si60 (Ca含量為28重量％，Si含量為60重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素):15重量％，其中，鐵合金為鈮鐵合金與鈦鐵合金的混合合金，其中，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為10:1，鈮鐵合金為FeNb60A (Nb+Ta含量為61重量％，其中，Ta含量為0.2重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，鈦鐵合金為FeTi40(Ti含量為40重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)。
[0056]實施例4
[0057] 一種包芯線A4 (外徑為13mm)，包括芯層和包裹芯層的外層，所述芯層由釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的粉料(顆粒粒徑為5_以下)組成，外層為冷軋帶鋼(牌號St 12)制成的外皮，其中，粉料中，含有釩氮合金(VN16，釩含量78重量％，N含量16重量％):75重量％，氮化硅錳(N含量為28重量％，Si含量為40重量％，Mn含量為10重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素):15重量％，鐵合金:1重量％，硅鈣合金為Ca28Si60(Ca含量為28重量％，Si含量為60重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素):9重量％，其中，鐵合金為鈮鐵合金與鈦鐵合金的混合合金，其中，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為3:1，鈮鐵合金為FeNb60A (Nb+Ta含量為61重量％，其中，Ta含量為0.2重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)，鈦鐵合金為FeTi40 (Ti含量為40重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素)。
[0058]實施例5
[0059]與實施例1的包芯線相同，不同的是，包芯線A5中，鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為 0.1:1。
[0060]實施例 6
[0061]與實施例1的包芯線相同，不同的是，包芯線A6中，鐵合金為單獨的鈮鐵合金。
[0062]實施例7
[0063]與實施例1的包芯線相同，不同的是，包芯線A7中，鐵合金為單獨的鈦鐵合金。
[0064]對比例I
[0065]與實施例4的包芯線相同，不同的是，包芯線Dl的芯層為100重量％的￥附6氮化釩合金粉料。
[0066]制備例
[0067]采用包芯線A1-A7在120噸轉(zhuǎn)爐+120噸LF爐精煉爐+6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)上生產(chǎn)C含量0.34-0.38重量％，Mn含量1.45-1.70重量％，Si含量0.25-0.45重量％，釩含量
0.05-0.08重量％，氮含量不小于0.0050重量％的36Mn2VN鋼，具體按如下步驟進(jìn)行:
[0068]首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入140噸鐵水，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫C的功能，將鐵水初煉成鋼水，鋼水中的C初煉到0.08重量％時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸(轉(zhuǎn)爐初煉過程中約5重量％的原料被燒損)。出鋼過程中向鋼水中加入FeS1、FeMn合金和無煙煤進(jìn)行S1、Mn和C元素合金化，合金化后鋼水中C含量為0.35重量％，Mn含量為1.50重量％，Si含量為0.30重量％，V含量為0.005重量％，此時在鋼水中取樣，取出的試樣冷卻后再加工成(p4x9mm的氧氮儀小圓棒標(biāo)準(zhǔn)樣，在氧氮儀上測定鋼水中的氮含量為0.0050重量％。
[0069]鋼水到達(dá)LF爐后開始電加熱，當(dāng)鋼水溫度加熱到1575°C時停止加熱，用喂線機(jī)喂入包芯線并同時搖晃鋼包，同時對包芯線與鋼水的接觸區(qū)域噴吹惰性氣體(惰性氣體為氮氣)，以制備所需釩氮含量的釩氮合金化鋼水，該過程的氮回收率(結(jié)果見表1);然后在6機(jī)6流方還連鑄機(jī)上將鑰;氮合金化鋼水燒鑄成280mmX 380mm鑄還,最后經(jīng)軋制后,成材為Φ73、壁厚為5_的成品無縫鋼管，其氮含量以及釩含量，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度見表1。
[0070]制備對比例
[0071]按照制備例的方法制備成品鋼，不同的是，使用包芯線Dl進(jìn)行制備。
[0072]由表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的包芯線用于實現(xiàn)鋼水釩和氮的合金化，能夠依據(jù)需要有效增加氮含量而不影響釩含量，可在鋼水需要的情況下生產(chǎn)氮含量更高的含釩鋼，并且氮的回收率穩(wěn)定。且采用本發(fā)明的包芯線進(jìn)行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高，例如對比制備對比例2與制備例4的結(jié)果可知，為獲得基本性能相當(dāng)?shù)某善蜂?，采用本發(fā)明的包芯線合金化得到的鋼所需釩含量大大降低，這無疑大大降低了生產(chǎn)成本；又如對比制備對比例I與制備例4的結(jié)果可知，采用本發(fā)明的包芯線合金化得到的鋼在不增加釩含量的前提下，能夠大大增加氮含量，且得到的成品鋼屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度更高。
[0073]表1
[0074]

【權(quán)利要求】
1.一種包芯線，該包芯線包括:芯層和包裹所述芯層的外層，其特征在于，所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅錳、鐵合金和硅鈣合金的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包芯線，其中，所述混合物中，釩氮合金的含量為47-97重量％，氮化娃猛的含量為1-15重量％,鐵合金的含量為1-25重量％,娃鈣合金的含量為1-25重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包芯線，其中，所述釩氮合金中N含量為10-18重量％，V含量為76-82重量％，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包芯線，其中，所述氮化硅錳中N含量為25-33重量％，Si含量為38-45重量％，Mn含量為10-15重量％，其余為少量的Fe和不可避免的其它雜質(zhì)元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包芯線，其中，所述鐵合金為鈮鐵合金和鈦鐵合金的混合合金，且所述鈮鐵合金與鈦鐵合金的重量比為1-10:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包芯線，其中，所述硅鈣合金中Ca含量≥28重量％，Si含量為55-65重量％，其余為不可避免的其它雜質(zhì)元素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包芯線，其中，所述混合物為粉料形式，所述粉料的顆粒粒徑在5_以下，包芯線的所述外層為鐵皮或鋼皮。
8.權(quán)利要求1-7中任意一項所述的包芯線在制備釩氮合金化鋼水中的應(yīng)用。
9.一種釩氮合金化鋼水的制備方法，該方法包括:將權(quán)利要求1-7中任意一項所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進(jìn)行釩氮合金化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，所述待釩氮合金化的鋼水為已經(jīng)碳硅錳合金化的鋼水，且所述待釩氮合金化的鋼水的溫度為1500-1600°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制備方法，其中，在動態(tài)條件下進(jìn)行釩氮合金化，且在包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中的同時，對包芯線與所述鋼水的接觸區(qū)域噴吹惰性氣體。
12.權(quán)利要求9-11中任意一項所述的方法得到的釩氮合金化鋼水。
13.—種釩氮微合金鋼，其特征在于，該釩氮微合金鋼由權(quán)利要求12所述的釩氮合金化鋼水燒鑄而成。
【文檔編號】C22C35/00GK104046727SQ201310653530
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】劉明, 王義成, 程興德, 張國才, 鄧通武, 王建 申請人:四川攀研技術(shù)有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司