一种25Cr2Ni4MoV转子钢的冶炼工艺的制作方法

　　一种25Cr2Ni4MoV转子钢的冶炼工艺的制作方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明属于炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种25Cr2Ni4MoV转子钢的冶炼工艺。

　　【背景技术】

　　[0002] 随着近年来电力工业的迅猛发展，火电设备已进入更高层次的发展时期，主要着 眼于提高效率，降低污染、耗能和成本。电力设备正向着高参数、大容量、自动化方向发展。 机组的不断大型化，转子锻件尺寸重量的增加，对材料的力学性能、冶金质量、锻造设备及 质量要求也越来越高。这也相应地对钢锭冶炼工艺提出了更高的要求。

　　[0003] 25Cr2Ni4M〇V钢是一种低碳高强度合金结构钢，各项力学性能均较为优越，是目前 多种汽轮发电机转子的**材质。传统冶炼工艺脱氧一般通过初炼炉出钢及LF精炼结束 时加入脱氧剂的沉淀脱氧方式，脱氧产物多为氧化铝、氧化硅等高熔点夹杂，尺寸较小的夹 杂物在精炼及浇注过程不能及时上浮排除而留在钢液中，导致钢水浇注过程水口结瘤，致 使钢锭夹杂物含量较高，严重影响产品质量；另外，V含量也是影响转子质量的关键因素， 过高容易导致转子在锻造过程中开裂，过低不仅产品性能难以保证，还会引起转子热处理 晶粒粗大；同时，研宄表明，钢中的磷会引起钢的回火脆化，硫会导致钢的韧性降低；当钢 中含氢量较高时，冷却过程中的相变会引起较严重的内应力，在锻件的富氢部位产生白点， 造成严重的纵裂倾向；钢中As、Sn、Sb等杂质元素也会导致钢的回火脆化。因此在转子钢的 冶炼过程中，必须充分利用现有的冶炼设备不断研宄探索更新冶炼工艺，严格控制钢中P、 S、Si、Mn、[H]、[0]和有害杂质元素含量，均匀细化晶粒。提高钢锭质量，保证转子各项力学 性能良好。

　　【发明内容】

　　[0004] 本发明提供了一种25Cr2Ni4M〇V转子钢的冶炼工艺，旨在通过减少钢液中夹杂物 和气体含量、细化晶粒、降低有害残余元素 As、Sn、Sb含量等手段提高钢锭质量，保证产品 性能满足优质转子钢性能要求。

　　[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案： 一种25Cr2Ni4MoV转子钢冶炼工艺，25Cr2Ni4MoV转子钢中各元素含量的重量百分比 为：C 含量 0· 20% ~0· 25%、Si 含量彡 0· 10%、Mn 含量 0· 20% ~0· 35%、P 含量彡 0· 010%、S 含量彡 0· 005%、Cr 含量 L 80% ~2. 00%、Ni 含量 3. 55% ~3. 75%、Mo 含量 0· 35% ~0· 45%、 V 含量 〇· 05% ~〇· 10%、Nb 含量 0· 020% ~0· 030%、Cu 含量彡 0· 20%、Sb 含量彡 0· 002%、Al 含量彡0. 010%、As含量彡0. 015%、Sn含量彡0. 010%，其余为Fe ;25Cr2Ni4MoV转子钢的冶 炼工艺具体包含以下步骤： (1) 选择原料 挑选优质废钢、料头，并配入生铁，确保熔清残余元素含量满足Cu < 0.20%、 Sb 彡 0. 002%、As 彡 0. 015%、Sn 彡 0. 010% ; (2) 电弧炉初炼 将原料投入电弧炉中进行冶炼，保证终点C彡0. 10%，出钢时确保P < 0. 003%，出 钢温度为1650~1680°C，采用留钢留渣操作，出钢过程随钢流加入CrL 80%~2.00%、 MnO. 20%~0. 35%和活性石灰； (3) LF炉精炼 将步骤（2)中冶炼后的钢水进入到LF炉内精炼，用碳粉进行扩散脱氧，取样分析后， 按照合金活泼性顺序依次分批加入合金进行合金化调整，白渣保持时间为20~30分钟， V的加入量为〇. 〇5%-〇. 10%，出钢前钢液中Si彡0. 10%，S彡0. 004%，精炼结束控制熔渣中 FeO彡1. 0%，出钢前不计烧损按0. 020%~0. 030%加入Nb铁； (4) 真空碳脱氧 将步骤（3)中冶炼后的钢水进入VD炉内进行真空碳脱氧处理，VD炉的真空度为0.2~ 0. 5孔该真空度保持时间控制在15~20min ;在该步骤中钢水返加热时间为10~15min， 氩气流量为40~60L/min，返加热后钢水软吹氩静置时间为5~15min ; (5) 浇注 钢水浇注过程采用真空上注，真空度为0. 2~0. 5乇。

　　[0006] 为更好地实施本发明，在步骤（3)中，炉渣碱度控制为2. 5~3. 5,炉渣厚度控制在 200 ~300mm〇

　　[0007] 由于采用上述技术方案，本发明具有以下优越性： (1) 本发明在配料时选用优质废钢和料头，严格控制钢液有害残余元素含量As、Sn、Sb、 Cu、Al等满足工艺要求；电炉出钢采用留钢留渣操作，有效防止了回磷；脱氧方式采用真空 碳脱氧工艺，有效降低了钢液非金属夹杂物和气体含量，大大提高了钢水纯净度； (2) 25Cr2Ni4M〇V转子钢加入V是为了细化晶粒，提高锻件综合力学性能，但加 V钢的 裂纹敏感性强，这种钢在凝固至l〇〇〇°C以下时，VN、V(C，N)等第二相在初始奥氏体晶界析 出，其钉扎作用降低了晶界的流动性，抑制了动态再结晶的进行，加强了奥氏体晶界的应力 集中程度，导致晶界脆化产生空洞，在应力的作用下易发展成裂纹；为此，通过适当降低V 含量，并补加微量Nb合金化的方式，明显减少了钢锭锻造过程开裂现象，并保证了产品性 能和晶粒度要求，提高了转子锻件质量。

　　【具体实施方式】