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用钡合金对齿轮钢脱氧的工艺研究


/ 2015-03-22

④精辟后期进行合金微调或吊包时,吨钢钡合金插手量为1.O~1.5kg。

试验在西宁特钢第三炼钢厂50tEAF一60tLF—模铸(235mm×265mm风雅坯连铸)出产线长进行。基于钡合金在轴承钢方面的使用经验,考虑到齿轮钢碳含量低、钢中铝含量高的特点,别离采用硅钡和硅钙钡合金进行脱氧和同化物变性试验。同时,考虑到VD(真空脱气)处置对铝充实预脱氧钢的氧含量影响不较着,只采用LF精辟和钡合金处置。

因为齿轮钢的碳含量较低,为插手较多的高碳铬铁以降低成本时成品钢的碳含量不会超限,必需降低电炉出钢碳含量。但碳含量过低极易导致钢液过氧化。因而,齿轮钢脱氧的第一步是切确节制电炉出钢碳含量,以降低和不变初始氧含量;第二步是按照初始消融氧含量,插手足够的预脱氧剂铝,使钢中的消融氧尽可能改变为氧化物同化态的氧;第三步是添加钡合金钡使Al2O3同化物变性并采用合理的搅拌工艺促使氧化物同化上浮解除;第四步是按照脱氧工艺的特点对埋弧渣进行优化,吸附上浮的同化物。

⑥精辟过程中,氩气压力在0.25~0.50MPa范畴内,氩气流量为60~180L/min,吹氩搅拌时间跨越40min,并按照环境进行软吹氩。

影响钢液初始氧含量的要素次要有两个:一是出钢温度,二是出钢碳含量。因为出钢温度的可控性较小,在此次要会商出钢碳含量对脱氧的影响。电炉出钢碳含量间接影响着钢液的初始氧含量,由C—O均衡曲线可知,当钢中碳含量为0.06%时,氧含量为0.04%;当钢中碳含量≤0.05%时,氧含量急剧上升,导致钢液过氧化,加大预脱氧剂铝及其它合金的耗损量,并显著添加钢中Al2O3量,使同化物的构成发生变化。为此,出产中要求电炉出钢碳含量应大于0.08%。

⑤精辟过程平分析每个试样的铝含量,以便及时调整钢中的铝含量。

③试验中精辟渣配比为:石灰:萤石:耐火砖块一800:100:100,并按照精辟过程中的渣况及时进行调整。

②按照电炉出钢碳含量调整预脱氧铝含量,即当出钢碳含量别离为小于0.06%、在0.07~0.09范畴内和大于等于0.1时,相对应的吨钢预脱氧铝含量别离为2.5kg、2.0kg和1.5kg,并按照一次铝含量的凹凸,将吊包时的铝含量调整到0.025~O.035范畴内。

1试验设备及前提

按照以上阐发,制定出以下试验方案。

2影响齿轮钢氧含量的要素及试验方案

影响齿轮钢质量的次要要素有氧含量、晶粒度和淬透性带宽度及其不变性3个目标,这3个目标也是权衡齿轮钢内部质量的最次要尺度。高质量齿轮钢的凸起特点是:钢中氧含量低(≤0.0015)、干净度高;淬透性带的宽度窄(一般在HRC6以内)及不变性高(同批钢材的波动范畴≤HRC3,对热处置温度的度小);晶粒度藐小(6级以上)且具有较高的抗弯曲冲击力。为提高齿轮钢的质量,冶炼工序的次要使命是:优化脱氧工艺、提高钢液的干净度;切确地节制成分以窄淬透性带;采用合适的铝含量及后续轧制和节制冷却工艺,以便细化钢材晶粒度。

3试验成果及阐发

试验过程中,在分歧出钢碳含量及分歧预脱氧剂铝插手量的环境下,钢中铝含量的变化可看出:当出钢碳含量降低时,为钢中消融氧改变为同化物,响应添加了预脱氧剂铝的插手量,从而导致钢中初始铝含量较高。但跟着精辟的进行,钢中铝含量逐步降低,吊包前钢中铝含量降至0.020~0.035%。为铝起到细化晶粒的感化,凡是要求节制成品钢中铝含量在0.020~O.045%范畴内。在出钢碳含量较高且预脱氧剂铝插手量较小的环境下,吊包时钢中铝含量已接近成品钢节制的下限,为达到最终氧含量和防止成品钢中铝含量过低影响晶粒度,须喂入部门铝线进行终脱氧和调整铝含量。

阐发分歧预脱氧铝插手量和分歧出钢碳含量炉次在精辟过程中钢液铝含量的变化,并与吊包前钢液铝含量进行对比后发觉:精辟过程中和吊包前钢液的铝含量与预脱氧剂铝的插手量成反比。虽然跟着精辟进行,钢液的铝含量和全氧含量下降,可是预脱氧铝插手量大的炉次,其钢液中铝含量及全氧含量的降低速度较着高于预脱氧剂铝插手量小的炉次,即预脱氧铝插手量大的炉次其脱氧速度快。对吊包前钢液和成品钢中的铝含量以及成品钢中的氧含量进行统计发觉:成品钢氧含量随吊包前钢液中铝含量的添加而降低,但与成品钢中的铝含量无对应关。

①因为电炉出钢碳含量间接影响到钢液初始氧含量,因而,必需节制电炉出钢碳含量≥0.08%试验中,为比力分歧出钢碳含量对氧含量的影响,将碳含量节制在≤0.06,0.07~0.09和≥0.103%个范畴内。

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