本發(fā)明涉及一種光譜標(biāo)準(zhǔn)樣用鋼，尤其是一種低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

硫是鋼中含量偏低的元素之一，也是鋼材中重點(diǎn)檢測(cè)的元素。隨著今年來(lái)低硫鋼、超低硫鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，要求準(zhǔn)確測(cè)量鋼中的硫。但因受低硫鋼標(biāo)樣匱乏，超低硫鋼中S含量的準(zhǔn)確測(cè)量一直是人們探索的課題。

由于S在鋼中的固溶度極小，在鋼液凝固過(guò)程中S易在晶界發(fā)生偏聚，生成MnS、FeS、(Mn,Fe)S等夾雜物，在鋼材后續(xù)加工過(guò)程中MnS易變性，生成長(zhǎng)條形MnS夾雜。對(duì)于標(biāo)樣鋼，S元素的偏析以及在后續(xù)加工中硫化物的變形，都將對(duì)標(biāo)樣的均勻性造成嚴(yán)重的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種S元素均勻性好的低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：在真空感應(yīng)爐裝料、抽真空后加熱熔化，然后加入稀土Ce對(duì)鋼液進(jìn)行稀土處理；處理后的鋼液將合金含量調(diào)整到要求范圍內(nèi)，進(jìn)行澆鑄；澆鑄的鋼錠鋼錠脫模、加熱、鍛造，即可得到所述的標(biāo)樣用鋼。

本發(fā)明所述稀土Ce加入至鋼液中Ce含量為0.0030wt%～0.010wt%。

本發(fā)明所述澆鑄使用直徑100mm～200mm的鑄鐵模，澆鑄溫度為鋼液液相線以上40℃～60℃。

本發(fā)明所述鍛造采用熱鍛，鍛后規(guī)格為直徑30mm～50mm棒材。

本發(fā)明原理為：為了提高標(biāo)樣中S的均勻性，考慮對(duì)鋼中的硫化物形態(tài)進(jìn)行控制，使其能在鋼中彌散分步，而且硫化物夾雜在后續(xù)加工中不易變形。稀土可控制鋼中氧化物、硫化物的形態(tài)。在Al脫氧鋼中加入稀土，會(huì)形成高熔點(diǎn)的在晶內(nèi)任意分布的球形夾雜，取代沿晶界分布的第二類(lèi)硫化物。當(dāng)鋼中加入適量稀土，稀土硫化物可以完全取代MnS，稀土化合物在熱加工變形時(shí)，仍保持細(xì)小球形或紡錘性，較均勻地分布在鋼材中。

本發(fā)明采用稀土元素對(duì)鋼中硫化物變性的機(jī)理，利用稀土Ce對(duì)鋼液進(jìn)行處理，使鋼中硫在鋼液凝固過(guò)程中以高熔點(diǎn)的稀土硫化物形式析出；鋼液澆鑄采用直徑小、冷速大的鑄鐵模，控制合適的澆鑄溫度，減小凝固過(guò)程中的宏觀偏析，使鋼錠中硫化物達(dá)到彌散分布的效果，而且稀土硫化物熔點(diǎn)高，在后續(xù)鍛造加工過(guò)程中不易變形，從而提高標(biāo)樣用鋼S元素的均勻性。本發(fā)明對(duì)于生產(chǎn)S≤0.008wt%的低硫鋼、超低硫鋼的標(biāo)樣用鋼效果尤為顯著。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明采用稀土處理使鑄錠中的硫化物達(dá)到彌散分布的效果，而且高熔點(diǎn)的稀土硫化物在鍛造熱加工中不易變性，極大的提高了低硫鋼光譜標(biāo)樣中S元素的均勻性，提高了光譜分析低硫鋼、超低硫鋼中S含量的分析精度。本發(fā)明采用直徑小、冷速快的鑄鐵模，較低的過(guò)熱度澆鑄改善了標(biāo)樣用鋼所用合金元素的宏觀偏析缺陷；鋼錠脫模后不用進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的熱處理工藝，直接加熱鍛造成材，節(jié)省了熱處理工序，節(jié)約成本。本發(fā)明適用于硫含量小于0.008wt%的低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)；可以顯著提高標(biāo)樣用鋼中硫元素的均勻性，標(biāo)樣鋼均勻性檢測(cè)硫元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SD%≤2.5%。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：本低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

設(shè)備采用500kg真空爐，錠模規(guī)格為φ200mm×550mm，材質(zhì)為鑄鐵，冶煉標(biāo)樣用鋼成分見(jiàn)表1。真空爐裝料480kg，抽真空后供電加熱熔化，熔化后加入稀土Ce進(jìn)行處理，鋼液中[Ce]=0.01wt%；進(jìn)行合金化將鋼液中除硫元素以外其他合金元素含量調(diào)整到目標(biāo)要求，再加入硫精礦調(diào)整鋼液硫含量；鋼液溫度達(dá)到1570℃（過(guò)熱度為60℃）進(jìn)行澆鑄，使用直徑150mm的鑄鐵模；鋼錠冷卻后脫模、加熱、進(jìn)行熱鍛，鍛后規(guī)格為直徑50mm圓棒，取成品樣進(jìn)行均勻性檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表1。

實(shí)施例2：本低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

設(shè)備采用200kg真空爐，錠模規(guī)格為φ160mm×500mm，材質(zhì)為鑄鐵，冶煉標(biāo)樣用鋼成分見(jiàn)表2。真空爐裝料185kg，抽真空后供電加熱熔化，熔化后加入稀土Ce進(jìn)行處理，鋼液中[Ce]=0.005wt%；進(jìn)行合金化將鋼液中除硫元素以外其他合金元素含量調(diào)整到目標(biāo)要求，再加入硫鐵調(diào)整鋼液硫含量；鋼液溫度達(dá)到1540℃（過(guò)熱度為40℃）進(jìn)行澆鑄，使用直徑200mm的鑄鐵模；鋼錠冷卻后脫模、加熱、進(jìn)行熱鍛，鍛后規(guī)格為直徑40mm圓棒，取成品樣進(jìn)行均勻性檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表2。

實(shí)施例3：本低硫鋼光譜分析標(biāo)樣用鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

設(shè)備采用50kg真空爐，錠模規(guī)格為φ100mm×400mm，材質(zhì)為鑄鐵，冶煉標(biāo)樣用鋼成分見(jiàn)表3。真空爐裝料48kg，抽真空后供電加熱熔化，熔化后加入稀土Ce進(jìn)行處理，鋼液中[Ce]=0.003wt%；進(jìn)行合金化將鋼液中除硫元素以外其他合金元素含量調(diào)整到目標(biāo)要求，再加入硫鐵調(diào)整鋼液硫含量；鋼液溫度達(dá)到1560℃（過(guò)熱度為50℃）進(jìn)行澆鑄，使用直徑100mm的鑄鐵模；鋼錠冷卻后脫模、加熱、進(jìn)行熱鍛，鍛后規(guī)格為直徑30mm圓棒，取成品樣進(jìn)行均勻性檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表3。