CN104975217A - 一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明钢铁冶炼领域，具体地来讲为一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法。依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.38～0.45，Si：≤0.40，Mn：0.60～0.90，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：0.90～1.20，Mo：0.15～0.30，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。本发明方法省去了浇铸电极退火工序。缩短了生产周期，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明钢铁冶炼领域，具体地来讲为一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法。
背景技术
燃气发电机是一种以天然气、液化气等可燃气体作为燃烧物，代替汽油、柴油作为发动机动力的新型能源发电机。燃气发电机具有输出功率范围广，启动和运行可靠性高、发电质量好、重量轻、体积小、维护简单、噪声小，节能环保等优点。目前燃气发电机在发达国家已较为普及，在国内市场也被迅速推广，具有良好的市场前景。
发电机连杆负责动力传导，承受载荷较大，且长期于高温环境下工作，故对钢材化学成分均匀度、组织均匀度及材料致密度是保证连杆使用寿命的重要指标。一般工艺为“电弧炉冶炼+LF精炼+VD真空处理+浇铸电极+电极退火+电渣重熔+电渣锭退火”。现有电渣重熔工艺生产的钢锭质量优于连铸坯及模铸锭，但同时具有生产周期长，生产成本高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种省去了浇铸电极退火工序，缩短了生产周期，节约了生产成本的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法。
本发明是这样实现的，一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.38～0.45，Si：≤0.40，Mn：0.60～0.90，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：0.90～1.20，Mo：0.15～0.30，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
进一步地，废钢与铁水比例:1:1加入EBT电弧炉冶炼；VD真空处理全程吹氩搅拌，保证小于100Pa真空度维持时间需大约15min，总真空时间维持在25min～40min。
进一步地，浇筑电极过程中，采用带有保温罩的模具，浇铸后保温时间24～32小时。
进一步地，电渣重熔采用单支臂不交换电极重熔，选用CaF2-Al2O3二元渣系，按照重量比：CaF2:Al2O3为7:3，选用CaC2作为脱氧剂。
进一步地，电渣锭退火采用炉底抽出式退火炉对电渣锭进行退火，电渣锭先升温至720℃±20℃，升温速度60～100℃/h，保温16h，降温速度20～50℃/h，温度降至出炉温度300～500℃，电渣锭出炉空冷。
进一步地，热加工步骤中采用步进梁式加热炉进行三段式加热，加热温度控制在1200～1220℃，采用800轧机进行轧制，开轧温度1100℃～1150℃，轧制后快速收集并保温，保温温度650℃～720℃。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明方法减轻了电极的内应力，省去了浇铸电极退火工序。缩短了生产周期，节约了生产成本。
对本发明方法制备的产品低倍组织检测，检测满足标准要求，没有一般斑点状偏析和边缘斑点状偏析，经过力学性能检验，各项指标均超过标准要求值，非金属夹杂物少，末端淬透性均在要求的范围内。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.38，Si：≤0.40，Mn：0.60，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：0.90，Mo：0.15，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
制备工艺具体为：
电弧炉冶炼：
采用公称容积50t的EBT电弧炉冶炼钢水，原料选用优质废钢及本钢自产铁水(废钢铁水比例1:1加入EBT电弧炉冶炼)，采用常规冶炼工艺。偏心底出钢防止下渣，出钢加入脱氧剂并进行合金化操作，电弧炉冶炼化学成分按目标控制。
炉外精炼：
采用配套的LF及VD设备对钢水进行炉外精炼，LF造还原渣脱硫，温度适宜时刻加入合金微调成分。保证精炼时间以使夹杂物充分上浮除去。待温度、成分等合格后，钢水包进入VD工位。VD真空处理全程吹氩搅拌，保证40Pa真空度维持时间需21min，总真空时间维持在40min。
浇铸电极：
浇筑电极过程中，采用带有保温罩的模具，浇铸后保温时间30小时。这样生产的自耗电极缓慢冷却，组织、成分均匀，缓冷的电极冷却应力及组织应力较小，满足电渣重熔的要求，可以省去电极退火的工序。
电渣重熔：
电渣重熔采用单支臂不交换电极重熔，选用CaF2-Al2O3二元渣系，按照重量比：CaF2:Al2O3为7:3，选用CaC2作为脱氧剂。电渣锭型为3t，等效直径Ф540mm。
电渣锭退火：
电渣锭退火采用炉底抽出式退火炉对电渣锭进行退火，电渣锭先升温至720℃±20℃，升温速度80℃/h，保温16h，降温速度30℃/h，温度降至出炉温度450℃，电渣锭出炉空冷。
热加工：
热加工步骤中采用步进梁式加热炉进行三段式加热，加热温度控制在1210℃，采用800轧机进行轧制，开轧温度1140℃，轧制后快速收集并保温，保温温度700℃。
实施例2
一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.38～0.45，Si：≤0.40，Mn：0.60～0.90，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：0.90～1.20，Mo：0.15～0.30，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
制备工艺具体为：
电弧炉冶炼：
采用公称容积50t的EBT电弧炉冶炼钢水，原料选用优质废钢及本钢自产铁水(废钢铁水比例1:1加入EBT电弧炉冶炼)，采用常规冶炼工艺。偏心底出钢防止下渣，出钢加入脱氧剂并进行合金化操作，电弧炉冶炼化学成分按目标控制。
炉外精炼：
采用配套的LF及VD设备对钢水进行炉外精炼，LF造还原渣脱硫，温度适宜时刻加入合金微调成分。保证精炼时间以使夹杂物充分上浮除去。待温度、成分等合格后，钢水包进入VD工位。VD真空处理全程吹氩搅拌，50Pa真空度维持时间需20min，总真空时间维持在25min。
浇铸电极：
浇筑电极过程中，采用带有保温罩的模具，浇铸后保温时间24小时。这样生产的自耗电极缓慢冷却，组织、成分均匀，缓冷的电极冷却应力及组织应力较小，满足电渣重熔的要求，可以省去电极退火的工序。
电渣重熔：
电渣重熔采用单支臂不交换电极重熔，选用CaF2-Al2O3二元渣系，按照重量比：CaF2:Al2O3为7:3，选用CaC2作为脱氧剂。电渣锭型为3t，等效直径Ф540mm。
电渣锭退火：
电渣锭退火采用炉底抽出式退火炉对电渣锭进行退火，电渣锭先升温至720℃±20℃，升温速度60℃/h，保温16h，降温速度50℃/h，温度降至出炉温度300℃，电渣锭出炉空冷。
热加工：
热加工步骤中采用步进梁式加热炉进行三段式加热，加热温度控制在1200℃，采用800轧机进行轧制，开轧温度1150℃，轧制后快速收集并保温，保温温度720℃。
实施例3
一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.45，Si：≤0.40，Mn：0.90，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：1.20，Mo：0.30，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
制备工艺具体为：
电弧炉冶炼：
采用公称容积50t的EBT电弧炉冶炼钢水，原料选用优质废钢及本钢自产铁水(废钢铁水比例1:1加入EBT电弧炉冶炼)，采用常规冶炼工艺。偏心底出钢防止下渣，出钢加入脱氧剂并进行合金化操作，电弧炉冶炼化学成分按目标控制。
炉外精炼：
采用配套的LF及VD设备对钢水进行炉外精炼，LF造还原渣脱硫，温度适宜时刻加入合金微调成分。保证精炼时间以使夹杂物充分上浮除去。待温度、成分等合格后，钢水包进入VD工位。VD真空处理全程吹氩搅拌，保证80Pa真空度维持时间需15min，总真空时间维持在40min。
浇铸电极：
浇筑电极过程中，采用带有保温罩的模具，浇铸后保温时间32小时。这样生产的自耗电极缓慢冷却，组织、成分均匀，缓冷的电极冷却应力及组织应力较小，满足电渣重熔的要求，可以省去电极退火的工序。
电渣重熔：
电渣重熔采用单支臂不交换电极重熔，选用CaF2-Al2O3二元渣系，按照重量比：CaF2:Al2O3为7:3，选用CaC2作为脱氧剂。电渣锭型为3t，等效直径Ф540mm。
电渣锭退火：
电渣锭退火采用炉底抽出式退火炉对电渣锭进行退火，电渣锭先升温至720℃±20℃，升温速度100℃/h，保温16h，降温速度50℃/h，温度降至出炉温度500℃，电渣锭出炉空冷。
热加工：
热加工步骤中采用步进梁式加热炉进行三段式加热，加热温度控制在1220℃，采用800轧机进行轧制，开轧温度1150℃，轧制后快速收集并保温，保温温度720℃。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.40，Si：≤0.40，Mn：0.80，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：1.10，Mo：0.20，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
产品低倍组织情况见表1。
表1低倍检验情况/级
产品力学性能检验结果见表2。
表2力学性能检验情况
非金属夹杂物检验结果见表3。
表3非金属夹杂物检验结果
钢材奥氏体晶粒度检验评级为7级，满足标准≥5级的要求。
末端淬透性检验结果见表4。
表4 42CrMo4+HH末端淬透性
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，依次经过EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、浇筑电极、电极保温、电渣重熔、电渣锭退火和热加工，其中EBT电弧炉冶炼，按照重量百分比，控制化学成分C：0.38～0.45，Si：≤0.40，Mn：0.60～0.90，P：≤0.020，S:≤0.015，Cr：0.90～1.20，Mo：0.15～0.30，Ni：≤0.30，Cu：≤0.20，Alt：≤0.015，余量为Fe。
2.按照权利要求1所述的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，废钢与铁水比例:1:1加入EBT电弧炉冶炼；VD真空处理全程吹氩搅拌，保证小于100Pa真空度维持时间需大约15min，总真空时间维持在25min～40min。
3.按照权利要求1所述的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，浇筑电极过程中，采用带有保温罩的模具，浇铸后保温时间24～32小时。
4.按照权利要求1所述的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，电渣重熔采用单支臂不交换电极重熔，选用CaF2-Al2O3二元渣系，按照重量比：CaF2:Al2O3为7:3，选用CaC2作为脱氧剂。
5.按照权利要求1所述的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，电渣锭退火采用炉底抽出式退火炉对电渣锭进行退火，电渣锭先升温至720℃±20℃，升温速度60～100℃/h，保温16h，降温速度20～50℃/h，温度降至出炉温度300～500℃，电渣锭出炉空冷。
6.按照权利要求1所述的燃气发电机连杆用钢42CrMo4+HH的生产方法，其特征在于，热加工步骤中采用步进梁式加热炉进行三段式加热，加热温度控制在1200～1220℃，采用800轧机进行轧制，开轧温度1100℃～1150℃，轧制后快速收集并保温，保温温度650℃～720℃。
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