一种高压管道阀门用钢及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410805283.7	申请日：	2014.12.22
公开号：	CN104480404A	公开日：	2015.04.01
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/50申请日:20141222\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/50; C22C38/28; C22C38/14; C22C33/04	主分类号：	C22C38/50
申请人：	山东钢铁股份有限公司
发明人：	郑桂芸; 徐锡坤; 翟正龙; 李小雄; 张伟; 李法兴; 李泰
地址：	271104山东省莱芜市钢城区府前大街99号
优先权：
专利代理机构：	北京方安思达知识产权代理有限公司11472	代理人：	王宇杨; 杨青
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内容摘要

本发明公开了一种高压管道阀门用钢及其制备方法，所述阀门用钢组成按重量百分数为：C：0.19～0.23％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.95～1.10％，Cr：≤0.30％，Cu≤0.40％，S≤0.020％，P≤0.020％，Ni≤0.40％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％，V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al：0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。本发明通过控制碳、锰元素的含量，保证了钢的力学性能要求，同时对残余元素的含量进行控制，保证了材料的焊接性能要求，增强了钢材的疲劳强度，保证了阀门的稳定性。本发明通过控制铁水(或生铁)兑入比例、精炼炉渣量、VD炉操作和强化水口保护浇铸效果，加钛固氮，氮含量可控制在90ppm以下。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高压管道阀门用钢，其特征在于，所述阀门用钢组成按重量百分数为：
C：0.19～0.23％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.95～1.10％，Cr：≤0.30％，Cu≤ 0.40％，S≤0.020％，P≤0.020％，Ni≤0.40％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％， V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al：0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。

2.  根据权利要求1所述的阀门用钢，其特征在于，所述阀门用钢组成按重量百分数为：
C：0.20～0.23％，Si：0.17～0.25％，Mn：0.95～1.00％，Cr：0.10～0.15％， Cu≤0.25％，S≤0.015％，P≤0.020％，Ni≤0.25％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％， V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al：0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。

3.  权利要求1或2任一阀门用钢的制造方法，包括：
1)冶炼：控制电炉中铁水或生铁兑入比例55％～65％，电炉终点碳含量控制在≤ 0.10％；采用铝脱氧，并控制钢芯铝加入量在1.5～2.5kg/t钢；电炉出钢温度控制在1600～1640℃；
2)浇铸：浇筑时控制中间包过热度为20～30℃，液相线温度为1510℃；
3)轧制：钢坯在加热炉的均热温度为1130～1250℃，开轧温度1090～1190℃，终轧温度850～1000℃。

4.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)脱氧时喂铝线1.0～1.5m/ 吨钢并控制钢水中铝含量为0.015～0.025，钙线加入量为1.5～2.0m/吨钢，并加钛 2-4米/吨钢固氮，使氮含量控制在80ppm以下。

5.  根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤1)得到的精炼渣具有如下的质量组成：CaO％：45～50,SiO2％:2～3,MgO％：8～10，Al2O3％:30～40,TFe％:1～ 2,(FeO)+(MnO)≦1.0％。

6.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中还包括VD处理后软吹时间不小于12min，并控制上钢温度为1575±5℃。

7.  根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于，步骤1)还包括如下步骤：控制吹氩时的氩气压力为0.25～0.30MPa。

说明书

说明书一种高压管道阀门用钢及其制造方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种用于制造高压管道阀门用钢及其制造方法。
背景技术
阀门在管道上主要起切断和节流作用。高压阀门性能直接影响整个系统工作的可靠性、安全性、工作效率和使用寿命。在那些须频繁增压卸压的系统中，显得尤为重要。高压阀门的主要失效原因为，气蚀和冲蚀磨损，而影响气蚀和冲蚀的因素很多，主要有材料的力学性能、流体力学因素和环境影响。为了提高高压阀门抗冲蚀磨损的能力，高压管道阀门用钢一般具有如下的要求：材料硬度高；屈服点高、稳定性好；疲劳强度高。
高压管道阀门主要使用于温度为：-29～427℃，用于控制水、液化气体、蒸汽、油品、天然气等各种类型流体的流动。
专利文献CN102383065A公开了一种高性能阀门钢及其制备方法，其主要是将组成原料：基体为Fe元素，Cr、W、Sn、Ta、Mn、Al和C按一定重量份混合，然后经过熔炼、热处理和真空浇注得到高性能阀门钢。该申请的技术方案适合聚变堆，而不能适用于高压管道阀门，且存在成本较高的问题。
发明内容
本发明针对高压管道阀门用钢使用要求，开发生产高压管道阀门用钢，通过合理设计钢种成分，改进制备方法；解决钢材成分设计、性能、组织、表面质量的问题，提供了一种可以满足用户需求的高压管道阀门用钢及其制造方法。
本发明提供了一种高压管道阀门用钢，其组成按重量百分数为：
C：0.19～0.23％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.95～1.10％，Cr：≤0.30％，Cu≤ 0.40％，S≤0.020％，P≤0.020％，Ni≤0.40％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％， V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al：0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。
如下为本发明钢材中各组分的含量以及作用说明：
为了保证材料的焊接性，本发明对该材料的碳当量进行了规定： CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.43％。C对钢的机械性能影响极为显著，对钢的心部强度影响很大，C的含量太低，强度达不到要求，而过高会使钢的塑性和韧性下降。为保证钢材性能稳定控制碳含量在0.19～0.23％。
锰是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。本发明中控制Mn含量在0.95～1.10％。
Si可强烈提高渗层的淬透性，但在渗碳过程中容易发生晶界氧化而形成黑色网状缺陷；随合金元素添加量的增加，钢的马氏体点下降，使淬火后渗层中含有大量残余奥氏体，影响零件的疲劳性能及耐磨性，控制Si含量在0.15～0.30％。
S、P在钢中视为有害元素，因此，本发明控制S≤0.020％，P≤0.020％。
Cr、Ni、Cu、V、Mo、Nb为残余元素，根据碳当量的要求及降成本的需求，控制Cr：≤0.30％，Cu≤0.40％，Ni≤0.40％,Mo：≤0.12％，V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，；为提高钢的纯净度和疲劳寿命。
本发明还对氧、氮和铝、钛提出了控制要求：[O]≤15×10-6，[N]≤60×10-6， [Al]：0.015～0.025％，[Ti]：0.010～0.040％。
优选的，本发明的高压管道阀门用钢组成按重量百分数为
C：0.20～0.23％，Si：0.17～0.25％，Mn：0.95～1.00％，Cr：0.10～0.15％， Cu≤0.25％，S≤0.015％，P≤0.020％，Ni≤0.25％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％， V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al：0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。
本发明提供了一种高压管道阀门用钢的制备方法，包括冶炼及合金化、浇注、轧制、缓冷，并控制钢的化学成分重量百分比含量为：C：0.20～0.23％，Si：0.17～ 0.25％，Mn：0.95～1.00％，Cr：0.10～0.15％，Cu≤0.25％，S≤0.015％，P≤0.020％， Ni≤0.25％,Mo：≤0.12％，Ti：0.010～0.040％，V：≤0.03％，Nb：≤0.02％，Al： 0.015～0.025％，[O]≤15×10-6，[N]≤90×10-6，余为Fe和不可避免的杂质。
本发明通过钢包吹氩、真空脱气处理加强钢的脱氧去气的冶炼控制，终脱氧喂入铝线，LF炉出钢前喂入钛线控制钛含量；采用全程保护浇注；为提高钢材组织均匀性，设计钢坯在加热炉的均热温度为1130～1250℃，Ф500mm热坯加热时间≥ 4.5h，冷坯加热时间≥5.5h；Ф650mm热坯加热时间≥5.0h，冷坯加热时间≥7.0h；开轧温度1090～1190℃，终轧温度850～1000℃等步骤来保证产品具有一定的组成。
进一步优选的，高压管道阀门用钢以以下工艺条件进行制备：
(1)冶炼：控制铁水(或生铁)兑入比例55％～65％，电炉终点碳含量控制在 ≤0.10％；采用铝脱氧，控制钢芯铝加入量在1.5～2.5kg/t钢。电炉出钢温度控制在 1600～1640℃。
在精炼过程中选择精炼渣系和软吹氩制度，去除钢中夹杂物、降低总氧含量，提高钢的纯净度。喂铝线1.0～1.5m/吨钢并控制钢水中铝处于0.015～0.025％和钙线 1.5～2.0m/吨钢(φ13mm)。加钛2-4米/吨钢固氮，氮含量可控制在80ppm以下。 VD炉真空度小于67Pa保持时间不小于15min。VD处理后保证软吹时间不小于 12min。控制上钢温度为1575±5℃。
(2)浇铸，采用全保护浇铸，控制中间包过热度为20～30℃，液相线温度为 1510℃。控制Ф500mm连铸拉坯速度为0.35±0.01m/min；控制Ф650mm连铸拉坯速度为0.25±0.01m/min。
(3)轧制，钢坯在加热炉的均热温度为1130～1250℃，开轧温度1090～1190℃，终轧温度850～1000℃。
优选的，步骤1)所述的精炼渣系为控制精炼渣的组成为：CaO％：45～50, SiO2％:2～3,MgO％：8～10，Al2O3％:30～40,TFe％:1～2,(FeO)+(MnO)≦1.0％重量比；所述软吹氩制度为：氩气流量150L/min～300L/min，压力0.25MPa～ 0.30MPa。
优选的，步骤1)所述的合适钢水温度为1570±5℃；优选的，步骤1)所述的合理的氩气压力0.25MPa～0.30MPa。；
步骤1)中强化脱氧及夹杂物变形处理。通过VD炉真空脱气处理进一步降低钢中的气体含量提高钢材的纯净度。
步骤1)所述的VD炉为真空脱气炉；VD真空脱气为用来脱除钢中氮气；
本发明所述的百分比或其他比例，未特别说明的均为重量比。
与现有技术相比，本发明的技术方案的有下列优点：
(1)本发明钢控制碳、锰元素的含量，保证了钢的力学性能要求，同时对残余元素进行控制，保证了材料的焊接性能要求。本发明增强了钢材的疲劳强度；保证了阀门的稳定性。
(2)氮、氧含量的控制技术：通过控制铁水(或生铁)兑入比例、精炼炉渣量、 VD炉操作和强化水口保护浇铸效果，加钛固氮，氮含量可控制在90ppm以下。
附图说明
图1、本发明得到的产品的金相图。
具体实施方式
本发明采用UHP(超高功率电炉)→LF(炉外精炼)→VD(真空脱气)→连铸(电磁搅拌)→入坑缓冷→轧制→精整工艺生产钢材。
如下实施例以Φ190mm规格钢材的生产工艺来具体说明本发明是如何实施的。
具体工艺步骤为：
1)电炉冶金：炉料结构为废钢+铁水，控制铁水(或生铁)兑入比例55％～65％， 4支炉壁氧枪吹氧脱碳为主，1支炉门氧枪吹氧脱碳为辅；与吹氧相结合，喷吹碳粉造泡沫渣；配加35㎏/t～40㎏/t石灰造渣脱磷；偏心炉底出钢，留钢留渣操作；出钢过程，底吹氩气搅拌，钢包内渣料加入量13㎏/t～16㎏/t。电炉终点碳含量控制在≤0.10％；采用铝脱氧，控制钢芯铝加入量在1.5～2.5kg/t钢。电炉出钢温度控制在1600～1640℃。
在精炼过程中选择精炼渣系和软吹氩，去除钢中夹杂物、降低总氧含量，采用 SiC扩散脱氧，分析一次样前喂入铝线深脱氧，提高钢的纯净度。喂铝线1.0～1.5m/ 吨钢并控制钢水中铝处于0.015～0.025％和钙线1.5～2.0m/吨钢(φ13mm)。加钛2-4 米/吨钢固氮，氮含量可控制在80ppm以下。钢包入VD炉之前，扒除50％左右的炉渣； VD炉真空度小于67Pa保持时间不小于15min。VD处理后保证软吹时间不小于 12min。控制上钢温度为1575±5℃。
(2)浇铸，采用全保护浇铸，控制中间包过热度为20～30℃，液相线温度为 1510℃。控制Ф500mm连铸拉坯速度为0.35±0.01m/min；控制Ф650mm连铸拉坯速度为0.25±0.01m/min。
(3)轧制，钢坯在加热炉的均热温度为1130～1250℃，开轧温度1090～1190℃，终轧温度850～1000℃。
制备过程的相关工艺参数见表1～表5，化学成份及碳当量见表6；氮、氧含量见表7；低倍见表8；力学检验结果表9，其金相图见图1。
表1 铁水加入情况

表2 电炉冶炼

表3 精炼冶炼

表4 精炼渣成分
炉号 ΣFe SiO2 MgO CaO Al2O3 MnO2 1 1.97 2.12 8.16 45.07 38.40 0.34 2 1.78 2.00 9.0 47.42 39.07 0.32 3 1.73 2.00 9.00 46.90 37.28 0.29
所有炉次VD炉处理均符合工艺规程要求，(保持时间16分钟)；最低真空度40Pa。
表5 连铸工序控制

三个流结晶器电磁搅拌实际参数：208A，1.0Hz；末端电磁搅拌实际参数：182A， 1.0Hz。全程正常使用，运行良好。
表6 实施例化学成份(重量，％)

表7 氮、氧含量控制(重量，ppm)

表8 低倍组织

表9 力学性能

本发明制备工艺简单、成分稳定、成本低，而且本发明在原料上添加了多种合金元素，具有机械性能好、耐高温、抗辐射等多种特点，适合聚变堆的应用。

资源描述

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410805283.7(22)申请日 2014.12.22C22C 38/50(2006.01)C22C 38/28(2006.01)C22C 38/14(2006.01)C22C 33/04(2006.01)(71)申请人山东钢铁股份有限公司地址 271104 山东省莱芜市钢城区府前大街99 号(72)发明人郑桂芸徐锡坤翟正龙李小雄张伟李法兴李泰(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司 11472代理人王宇杨杨青(54) 发明名称一种高压管道阀门用钢及其制造方法(57) 摘要本发明公开了一种高压管道。

2、阀门用钢及其制备方法，所述阀门用钢组成按重量百分数为：C ：0.19 0.23 ，Si ：0.15 0.25 ，Mn ：0.95 1.10 ，Cr ： 0.30 ，Cu 0.40 ，S 0.020，P 0.020，Ni 0.40 ,Mo ： 0.12，Ti ：0.010 0.040，V ： 0.03，Nb ： 0.02 ，Al ：0.015 0.025 ，O 1510-6，N 9010-6，余为 Fe 和不可避免的杂质。本发明通过控制碳、锰元素的含量，保证了钢的力学性能要求，同时对残余元素的含量进行控制，保证了材料的焊接性能要求，增强了钢材的疲劳强度，保证了阀门的稳定性。本发明通过控制铁水。

3、( 或生铁 ) 兑入比例、精炼炉渣量、VD炉操作和强化水口保护浇铸效果，加钛固氮，氮含量可控制在 90ppm 以下。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图1页(10)申请公布号 CN 104480404 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104480404 A1/1 页21.一种高压管道阀门用钢，其特征在于，所述阀门用钢组成按重量百分数为：C ：0.190.23，Si ：0.150.25，Mn ：0.951.10，Cr ：0.30，Cu0.40，S 0.020 ，P 0.020 ，Ni 0.40 ,Mo ：。

4、 0.12 ，Ti ：0.010 0.040 ，V ： 0.03，Nb ： 0.02，Al ：0.015 0.025，O 1510-6，N 9010-6，余为 Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求 1 所述的阀门用钢，其特征在于，所述阀门用钢组成按重量百分数为：C ：0.20 0.23 ，Si ：0.17 0.25 ，Mn ：0.95 1.00 ，Cr ：0.10 0.15 ，Cu 0.25，S 0.015，P 0.020，Ni 0.25 ,Mo ： 0.12，Ti ：0.010 0.040 ，V ： 0.03 ，Nb ： 0.02 ，Al ：0.015 0.025 ，O 1510-6，N。

5、 9010-6，余为 Fe 和不可避免的杂质。3.权利要求 1 或 2 任一阀门用钢的制造方法，包括：1)冶炼：控制电炉中铁水或生铁兑入比例5565，电炉终点碳含量控制在 0.10 ；采用铝脱氧，并控制钢芯铝加入量在 1.5 2.5kg/t 钢；电炉出钢温度控制在1600 1640 ；2) 浇铸：浇筑时控制中间包过热度为 20 30，液相线温度为 1510 ；3) 轧制：钢坯在加热炉的均热温度为 1130 1250，开轧温度 1090 1190，终轧温度 850 1000。4.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，步骤 1) 脱氧时喂铝线 1.0 1.5m/ 吨钢并控制钢水中铝含量。

6、为 0.015 0.025，钙线加入量为 1.5 2.0m/ 吨钢，并加钛 2-4 米 /吨钢固氮，使氮含量控制在 80ppm 以下。5.根据权利要求 3 或 4 所述的方法，其特征在于，步骤 1) 得到的精炼渣具有如下的质量组成：CaO ：45 50,SiO2 :2 3,MgO ：8 10，Al2O3 :30 40,TFe :1 2,(FeO)+(MnO) 1.0。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中还包括VD处理后软吹时间不小于 12min，并控制上钢温度为 15755。7.根据权利要求 3 或 6 所述的方法，其特征在于，步骤 1) 还包括如下步骤：控制吹氩时的氩气压。

7、力为 0.25 0.30MPa。权利要求书CN 104480404 A1/6 页3一种高压管道阀门用钢及其制造方法技术领域0001 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种用于制造高压管道阀门用钢及其制造方法。背景技术0002 阀门在管道上主要起切断和节流作用。高压阀门性能直接影响整个系统工作的可靠性、安全性、工作效率和使用寿命。在那些须频繁增压卸压的系统中，显得尤为重要。高压阀门的主要失效原因为，气蚀和冲蚀磨损，而影响气蚀和冲蚀的因素很多，主要有材料的力学性能、流体力学因素和环境影响。为了提高高压阀门抗冲蚀磨损的能力，高压管道阀门用钢一般具有如下的要求：材料硬度高；屈服点高、稳定性好。

8、；疲劳强度高。0003 高压管道阀门主要使用于温度为：-29 427，用于控制水、液化气体、蒸汽、油品、天然气等各种类型流体的流动。0004 专利文献 CN102383065A 公开了一种高性能阀门钢及其制备方法，其主要是将组成原料：基体为 Fe 元素，Cr、W、Sn、Ta、Mn、Al 和 C 按一定重量份混合，然后经过熔炼、热处理和真空浇注得到高性能阀门钢。该申请的技术方案适合聚变堆，而不能适用于高压管道阀门，且存在成本较高的问题。发明内容0005 本发明针对高压管道阀门用钢使用要求，开发生产高压管道阀门用钢，通过合理设计钢种成分，改进制备方法；解决钢材成分设计、性能、组织、表面质量。

9、的问题，提供了一种可以满足用户需求的高压管道阀门用钢及其制造方法。0006 本发明提供了一种高压管道阀门用钢，其组成按重量百分数为：0007 C ：0.19 0.23 ，Si ：0.15 0.25 ，Mn ：0.95 1.10 ，Cr ： 0.30 ，Cu 0.40，S 0.020，P 0.020，Ni 0.40 ,Mo ： 0.12，Ti ：0.010 0.040 ，V ： 0.03 ，Nb ： 0.02 ，Al ：0.015 0.025 ，O 1510-6，N 9010-6，余为 Fe 和不可避免的杂质。0008 如下为本发明钢材中各组分的含量以及作用说明：0009 为了保证材料的焊接。

10、性，本发明对该材料的碳当量进行了规定：CEV C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/150.43。C对钢的机械性能影响极为显著，对钢的心部强度影响很大，C 的含量太低，强度达不到要求，而过高会使钢的塑性和韧性下降。为保证钢材性能稳定控制碳含量在 0.19 0.23。0010 锰是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。本发明中控制 Mn 含量在 0.95 1.10。0011 Si 可强烈提高渗层的淬透性，但在渗碳过程中容易发生晶界氧化而形成黑色网状缺陷；随合金元素添加。

11、量的增加，钢的马氏体点下降，使淬火后渗层中含有大量残余奥氏说明书CN 104480404 A2/6 页4体，影响零件的疲劳性能及耐磨性，控制 Si 含量在 0.15 0.30。0012 S、P 在钢中视为有害元素，因此，本发明控制 S 0.020，P 0.020。0013 Cr、Ni、Cu、V、Mo、Nb 为残余元素，根据碳当量的要求及降成本的需求，控制 Cr ： 0.30，Cu 0.40，Ni 0.40 ,Mo ： 0.12，V ： 0.03，Nb ： 0.02，；为提高钢的纯净度和疲劳寿命。0014 本发明还对氧、氮和铝、钛提出了控制要求：O 1510-6，N 6010-6，Al ：。

12、0.015 0.025，Ti ：0.010 0.040。0015 优选的，本发明的高压管道阀门用钢组成按重量百分数为0016 C ：0.20 0.23 ，Si ：0.17 0.25 ，Mn ：0.95 1.00 ，Cr ：0.10 0.15，Cu 0.25，S 0.015，P 0.020，Ni 0.25 ,Mo ： 0.12，Ti ：0.010 0.040，V ： 0.03，Nb ： 0.02，Al ：0.015 0.025，O 1510-6，N 9010-6，余为 Fe 和不可避免的杂质。0017 本发明提供了一种高压管道阀门用钢的制备方法，包括冶炼及合金化、浇注、轧制、缓冷，并控制钢的化学。

13、成分重量百分比含量为：C ：0.20 0.23，Si ：0.17 0.25，Mn ：0.95 1.00 ，Cr ：0.10 0.15 ，Cu 0.25 ，S 0.015 ，P 0.020 ，Ni 0.25 ,Mo ： 0.12，Ti ：0.010 0.040，V ： 0.03，Nb ： 0.02，Al ：0.015 0.025，O 1510-6，N 9010-6，余为 Fe 和不可避免的杂质。0018 本发明通过钢包吹氩、真空脱气处理加强钢的脱氧去气的冶炼控制，终脱氧喂入铝线，LF 炉出钢前喂入钛线控制钛含量；采用全程保护浇注；为提高钢材组织均匀性，设计钢坯在加热炉的均热温度为 1130。

14、 1250，500mm 热坯加热时间 4.5h，冷坯加热时间 5.5h ；650mm 热坯加热时间 5.0h，冷坯加热时间 7.0h ；开轧温度 1090 1190，终轧温度 850 1000等步骤来保证产品具有一定的组成。0019 进一步优选的，高压管道阀门用钢以以下工艺条件进行制备：0020 (1) 冶炼：控制铁水 ( 或生铁 ) 兑入比例 55 65，电炉终点碳含量控制在 0.10；采用铝脱氧，控制钢芯铝加入量在 1.5 2.5kg/t 钢。电炉出钢温度控制在1600 1640。0021 在精炼过程中选择精炼渣系和软吹氩制度，去除钢中夹杂物、降低总氧含量，提高钢的纯净度。喂铝线1.01。

15、.5m/吨钢并控制钢水中铝处于0.0150.025和钙线1.52.0m/ 吨钢 (13mm)。加钛 2-4 米 / 吨钢固氮，氮含量可控制在 80ppm 以下。VD 炉真空度小于 67Pa 保持时间不小于 15min。VD 处理后保证软吹时间不小于 12min。控制上钢温度为15755。0022 (2)浇铸，采用全保护浇铸，控制中间包过热度为2030，液相线温度为1510。控制 500mm 连铸拉坯速度为 0.350.01m/min ；控制 650mm 连铸拉坯速度为0.250.01m/min。0023 (3) 轧制，钢坯在加热炉的均热温度为 1130 1250，开轧温度 1090 1190，。

16、终轧温度 850 1000。0024 优选的，步骤1)所述的精炼渣系为控制精炼渣的组成为：CaO：4550,SiO2 :2 3,MgO：8 10，Al2O3 :30 40,TFe :1 2,(FeO)+(MnO) 1.0重量比；所述软吹氩制度为：氩气流量 150L/min 300L/min，压力 0.25MPa 0.30MPa。说明书CN 104480404 A3/6 页50025 优选的，步骤 1) 所述的合适钢水温度为 15705 ；优选的，步骤 1) 所述的合理的氩气压力 0.25MPa 0.30MPa。；0026 步骤 1) 中强化脱氧及夹杂物变形处理。通过 VD 炉真空脱气处。

17、理进一步降低钢中的气体含量提高钢材的纯净度。0027 步骤 1) 所述的 VD 炉为真空脱气炉；VD 真空脱气为用来脱除钢中氮气；0028 本发明所述的百分比或其他比例，未特别说明的均为重量比。0029 与现有技术相比，本发明的技术方案的有下列优点：0030 (1) 本发明钢控制碳、锰元素的含量，保证了钢的力学性能要求，同时对残余元素进行控制，保证了材料的焊接性能要求。本发明增强了钢材的疲劳强度；保证了阀门的稳定性。0031 (2)氮、氧含量的控制技术：通过控制铁水(或生铁)兑入比例、精炼炉渣量、VD炉操作和强化水口保护浇铸效果，加钛固氮，氮含量可控制在 90ppm 以下。附图说明0。

18、032 图 1、本发明得到的产品的金相图。具体实施方式0033 本发明采用UHP(超高功率电炉)LF(炉外精炼)VD(真空脱气)连铸(电磁搅拌 ) 入坑缓冷轧制精整工艺生产钢材。0034 如下实施例以 190mm 规格钢材的生产工艺来具体说明本发明是如何实施的。0035 具体工艺步骤为：0036 1)电炉冶金：炉料结构为废钢+铁水，控制铁水(或生铁)兑入比例5565，4 支炉壁氧枪吹氧脱碳为主，1 支炉门氧枪吹氧脱碳为辅；与吹氧相结合，喷吹碳粉造泡沫渣；配加 35 /t 40 /t 石灰造渣脱磷；偏心炉底出钢，留钢留渣操作；出钢过程，底吹氩气搅拌，钢包内渣料加入量 13 /t 16。

19、 /t。电炉终点碳含量控制在 0.10；采用铝脱氧，控制钢芯铝加入量在 1.5 2.5kg/t 钢。电炉出钢温度控制在 1600 1640。0037 在精炼过程中选择精炼渣系和软吹氩，去除钢中夹杂物、降低总氧含量，采用 SiC扩散脱氧，分析一次样前喂入铝线深脱氧，提高钢的纯净度。喂铝线 1.0 1.5m/ 吨钢并控制钢水中铝处于 0.015 0.025和钙线 1.5 2.0m/ 吨钢 (13mm)。加钛 2-4 米 / 吨钢固氮，氮含量可控制在 80ppm 以下。钢包入 VD 炉之前，扒除 50左右的炉渣；VD 炉真空度小于 67Pa 保持时间不小于 15min。VD 处理后保证软吹时间不小。

20、于 12min。控制上钢温度为15755。0038 (2)浇铸，采用全保护浇铸，控制中间包过热度为2030，液相线温度为1510。控制 500mm 连铸拉坯速度为 0.350.01m/min ；控制 650mm 连铸拉坯速度为0.250.01m/min。0039 (3) 轧制，钢坯在加热炉的均热温度为 1130 1250，开轧温度 1090 1190，终轧温度 850 1000。0040 制备过程的相关工艺参数见表1表5，化学成份及碳当量见表6 ；氮、氧含量见表7 ；低倍见表 8 ；力学检验结果表 9，其金相图见图 1。说明书CN 104480404 A4/6 页60041 表 1 铁水加。

21、入情况0042 0043 表 2 电炉冶炼0044 0045 表 3 精炼冶炼0046 0047 表 4 精炼渣成分0048 炉号 Fe SiO2MgO CaO Al2O3MnO21 1.97 2.12 8.16 45.07 38.40 0.342 1.78 2.00 9.0 47.42 39.07 0.323 1.73 2.00 9.00 46.90 37.28 0.290049 所有炉次VD炉处理均符合工艺规程要求，(保持时间16分钟) ；最低真空度40Pa。0050 表 5 连铸工序控制0051 说明书CN 104480404 A5/6 页70052 三个流结晶器电磁搅拌实际参数：208A，1.0Hz；末端电磁搅拌实际参数：182A，1.0Hz。全程正常使用，运行良好。0053 表 6 实施例化学成份 ( 重量， )0054 0055 表 7 氮、氧含量控制 ( 重量，ppm)0056 0057 表 8 低倍组织0058 0059 表 9 力学性能0060 0061 本发明制备工艺简单、成分稳定、成本低，而且本发明在原料上添加了多种合金元说明书CN 104480404 A6/6 页8素，具有机械性能好、耐高温、抗辐射等多种特点，适合聚变堆的应用。说明书CN 104480404 A1/1 页9图1说明书附图CN 104480404 A。

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