E A
F 2VOD 22.5t ES R 2锻造流程生产Φ350mm 1724PH 不锈钢
柯其棠 柳学胜 陈长西 周丛惠
(大冶特殊钢股份有限公司，黄石435001)
摘 要 采用E AF 2VOD 工艺冶炼1724PH 沉淀硬化不锈钢(%:≤0104C 、16120～16150Cr 、4150～4170N i 、3130～3140Cu 、0125～0140Nb )，铁模下铸Φ320mm 电极，并电渣重熔(ESR )成215t (Φ510～550mm )锭，经800t 液压机或5t 蒸汽锻锤生产1724PH 钢Φ350mm 大规格锻材成品。工艺实践表明，控制停锻温度(蒸气锤980℃；液压机1050℃)，将锻成的Φ350mm 1724PH 钢成品材返回至室式加热炉(1130～1150℃)均热，缓冷至(1050±10)℃均热后，炉冷至420℃，并及时在650℃退火，有效地消除了该钢锻后炸裂现象。 关键词 1724PH 不锈钢 E AF 2VOD ES R 锻造
水泥胶砂振动台Φ350mm 圆钢Producti on of Φ350mm 1724PH St a i n less Steel Practi ce by
EAF 2V OD 22.5t ESR 2Forgi n g Flow Sheet
Ke Q itang,L iu Xuesheng,Chen Changxi and Zhou Conghui
(Daye Special Steel Cor p L td,Huangshi 435001)
防盗追踪Abstract The Φ350mm heavy f orging p r oducts of 1724PH p reci p itati on hardening stainless steel were p r oduced by
E A
F 2VOD p r ocess melting and p ig ir on mold bott om casting Φ320mm electr ode of 1724PH steel (≤0104C,16120～16150Cr,4150～4170N i,3130～3140Cu,0125～0140Nb ),then re melted t o 215t (Φ510～550mm )ESR ingot and f orged by 800t hydraulic p ress or 5t steam ha mmer .The p r ocess p ractice sho wed that it was available t o avoid cracking of the steel after forging by contr olling end forging te mperature (stea m ha mmer 980℃;hydraulic p ress 1050℃),s oaking f orged Φ350mm 1724PH steel p r oducts in cover 2type furnace (1130～1150℃),then sl ow cooling t o (1050±10)℃and s oaking,furnace cooling t o 420℃,and in ti m e annealing at 650℃.
M a ter i a l I ndex 1724PH Stainless Steel,E AF 2VOD,ESR,Forging,Φ350mm Round Pr oduct
本工艺是在过去研究工作[1,2]
的基础上，采用
铁模下铸Φ320mm 1724PH (0Cr17N i4Cu4Nb )不锈钢电渣母材，利用单臂电渣炉热交替电渣重熔215t 锭，能大幅度缩短生产周期和降低冶炼成本;800t 快锻将钢锭开钳口,5t 蒸汽锻锤锻制Φ370mm 荒圆,800t 快锻再锻制Φ350mm 成品。1 冶炼设备及母材的冶炼 E A
F 和VOD 容量均为20t，单臂电渣炉水冷结
微冻技术
晶器上口尺寸510mm 、下口550mm 、高1860mm ,
底调整盘(电动)，平均充填比0140。
1724PH 不锈钢的标准成分以及电弧炉初炼出
钢钢水、母材和电渣锭成品的化学成分列于表1。
快装舞台
铁模下铸母材与钢锭锻制母材的最大区别在于铁模下铸母材实现了无铸余浇铸，对于高合金钢种应采用两盘浇铸，一是防止钢液静压力过大导致底板跑钢，二是便于精确计算钢液重量，确定第二盘浇钢
支数。为了提高母材表面质量，最好采用固体保护渣浇铸，其用量控制在钢液上升到帽口线为宜。两盘浇铸时起坑温度要比一盘高10～20℃。2 单臂交替电渣重熔
为了提高电渣钢锭内部质量，将两支有缩孔的
母材(帽口端，即大头)，应分别熔炼在钢锭头尾部
表1 1724PH 不锈钢电弧炉出钢、母材和电渣成品的化学成分/%
Table 1 Ana lyses of 1724PH st a i n less steel a t EAF t app i n g,electrode and ESR i n got /%
项目
C
Si
Mn
P
S
Cr N i Cu Nb 标准成分≤0.07≤1.00≤1.00≤0.040≤0.03015.50～17.50 3.00～5.00 3.00～5.000.15～0.45
初炼出钢0.50～0.70
0.20～0.30
0.80～1.00
≤0.030
≤0.020
16.00～16.50
4.20～4.40
3.20～3.40
-母材成品0.030.380.620.0220.01616.31 4.61 3.400.28电渣成品
0.06
0.32
0.45
0.022
0.009
15.90
4.53
3.50
0.26
・
16・第27卷第6期
特殊钢 Vol .27.No .6
小型自动胶带封箱机
2006年11月
SPEC I A L STEE L
Nove mber 2006
位，通过计算，在小头焊接212～215m长的钢棒作为重熔215t钢锭的第1支母材(每支母材重114 t)，第2支母材在帽口端直接夹假电极作为交替。
清理母材缩孔内和表面的灰、渣等杂物，并将母材炉号铁牌敲掉；清理化渣电极，防止掉块增碳；清理熔池内渣皮，母材要求烘烤，尤其是第2支母材。
精选二元渣130kg(CaF
2
91kg,A l2O339kg)；导电渣引燃，结晶器内化渣，化渣时间30～35m in，化渣时冷却水温度50～60℃；热渣引燃总时间17 m in；冶炼制度如表2，规定交替时间≤6m in，交替时结晶器上口用铁板遮盖，避免异物掉入熔池；补缩时间15～18m in，断电后模冷50m in，脱模转入双层纤维筒保温120h，统一出筒进行高温退火。14炉每炉平均冶炼时间345m in；生产率0.4963t/h；交替时间415m in；金属 收得率97166%；合金元素回收率(%):Mn272158、Si284121、S258175、Cr297149、N i2 98127、Nb293193。
表2 热交替电渣重熔1724PH不锈钢的技术参数Table2 Technology param eters for ther ma l a lterna ti n g e2 lectrode electro2sl ag re m elti n g1724PH st a i n less steel 时间电流/A炉口电压/V水温/℃
便携式翻译机
前2h1450048～4955～65
后2h1400047～4855～65
换电极前5m in1500049～5055～65
(关小冷却水)
换电极后10m in13500～1400050～5255～65
(逐渐开冷却水)
3 热加工
钢在1180℃以上温度长时间停留,δ2铁素体形成倾向增加。当δ2铁素体在钢中含量达到10%～15%时,215t锭型的钢锭加工时热塑性明显下降，在800t液压机的缓慢形变过程中尤为突出，其特征是横向裂纹发生在锤头压下面上，与常见的钢在压下变形时纵向裂纹产生于两侧有所不同。对于015 t锭型的钢锭热加工裂纹明显减少，显然产生热加工裂纹的必要条件是钢中δ2铁素体含量，但不是充分条件，因为小锭型(≤015t)即使钢中δ2铁素体含量为15%，钢锭缓慢升温(50℃/h)到1130～1150℃保温2h后进行热加工，依然具有良好的热塑性，实际生产中钢的加热速度太快(尤其是钢锭)，低温区保温时间不足，加热温度过高(≥1180℃)等都会使钢的热塑性变差。 215t锭800t液压机生产Φ350mm成品的实践得出,1道次压下量控制在40～60mm，进铁量80～100mm，停锻温度≥1050℃，总压缩比≤115，能有效的预防热加工裂纹，而蒸汽自由锻锤则可以对方形钢锭进行最大进铁量和锤头行程锻制，停锻温度可降到980℃。值得注意的是当角部与心部温差较大时，应采取大进铁量和轻锤倒棱，锻制荒圆倒棱前最好检查清除角部微裂纹，回炉加热保温后再倒棱锻制荒圆，这样可以确保成品表面质量。
由于该钢热加工后既有组织应力又有热应力，必须选用适当的热处理制度来消除。对于≥350 mm的方或圆锻材，采取860℃保温6～8h后随炉冷却至室温，即使进行二次退火，依然出现严重的炸裂，裂纹走向由心部向外类似于冷拉材的半径裂，整支钢裂纹断口呈银白，表明裂纹在退火之后产生。但同炉小规格(≤120mm方或圆)则没有发现裂纹，由此可见，产生裂纹的主要原因是热应力和组织应力，采
取奥氏体稳定化处理或具备较高环境温度、较小冷却速度(≤20℃/h)的坑冷处理，能有效预防裂纹的产生。
本工艺是将大规格坯材利用室式加热炉进行奥氏体稳定化处理。将锻制完成的Φ350mm成品返回到1130～1150℃室式加热炉中保温，缓冷到(1050±10)℃，保温随炉缓冷至420℃出炉，及时转移到退火炉进行650℃低温退火，基本上杜绝了大规格坯材的炸裂。但处于室式加热炉水冷炉门低温区的钢材头部有炸裂现象，裂纹没有向纵深方向发展，表明温度的均匀性、端面切除的光滑性也是诱发裂纹的原因。
4 结语
利用E AF+VOD冶炼，铁模浇铸母材，单臂电渣炉热交替重熔215t锭,800t液压机和5t蒸汽自由锻锤联合锻制，室式加热炉代替退火炉热处理，有效地解决了Φ350mm大规格锻材压缩比不足和热加工裂纹，是一条低成本的生产路线。
参考文献
1 郑 云，吴有彩.沉淀硬化不锈钢1724PH中δ2铁素体含量的控制.特殊钢,1998,19(3):36
2 柳学胜，吴大茂，陈幼金，等.电渣母材用1724PH不锈钢的VOD 精炼.特殊钢,1994,15(5):48
柯其棠(19682)，男，工程师,1991年华中理工大学毕业，高合金锻造工艺研究。
收稿日期:2006206221
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・特殊钢 第27卷
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