CN106048427B - 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法 - Google Patents
含镍、含硼齿轮钢及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了含镍、含硼齿轮钢及其生产方法,属于齿轮钢生产技术领域。该齿轮钢的化学成分以质量百分比计为:碳0.15%~0.19%、硅0.20%~0.35%、锰1.00%~1.20%、磷≤0.015%、硫≤0.010%、铬1.05%~1.25%、镍0.10%~0.30%、硼0.001%~0.003%、全铝0.02%~0.04%,其余为铁;在其生产过程中严格控制脱磷、脱硫的过程,以及进行镍、硼合金化的时机。生产得到的齿轮钢使用性能高,可替代部分Cr‑Ni‑Mo、Cr‑Mo系等齿轮钢。
Description
技术领域
本发明属于齿轮钢生产技术领域,具体涉及一种含镍、含硼齿轮钢及其生产方法。
背景技术
齿轮钢是汽车、铁路、船舶、工程机械中使用的特殊合金钢中要求较高的关键材料之一,是保证安全的核心部件的制备材料。目前,中国大量使用的是Cr-Mn-Ti系齿轮钢,其具有成本低、晶粒长大倾向小、易加工处理等方面的优势,其中,20CrMnTiH及其子钢号是其代表钢种,在我国齿轮行业中占据主导地位,占我国齿轮钢总量的60%左右。但其在生产及使用过程中也暴露出了一些问题,在生产中对其淬透性的控制仍不够理想,末端淬透性波动较大,淬透性偏低,不能满足重载汽车及大型轴齿类零件的性能要求。另外,20CrMnTiH及其子钢号主要通过调整C、Mn、Cr含量来控制其透性值,在生产过程中C、Mn、Cr基本为中上限控制,合金消耗高,生产成本增加。因此,急需开发一种淬透性高和稳定、带窄,使用性能高,能满足重载汽车及大型轴齿类零件性能要求,生产成本低,可替代部分Cr-Ni-Mo、Cr-Mo系等的齿轮钢。
相关专利CN101812643B公开了一种含硼齿轮钢及其制备方法,该含硼齿轮钢的化学成分质量百分比为:C 0.16%~0.24%,Si≤0.35%,Mn 0.70%~1.25%,P≤0.030%,S≤0.030%,Cr 0.80%~1.45%,Ti 0.020%~0.080%,B 0.0005%~0.0030%,Al0.015%~0.050%,H≤2.5×10-4%,N 30×10-4>%~120×10-4%,T.O≤18×10-4%,余量为Fe及不可避免的杂质。该含硼齿轮钢采用“初炼炉(电炉或转炉)→精炼炉(LF炉等)→真空精炼炉(VD炉或RH炉等)→连铸→轧制”的工艺路线进行制备,制备得到的含硼齿轮钢,与20CrMnTiH及其子钢号相比具有淬透性高和稳定、带窄,使用性能提高,能满足重载汽车及大型轴齿类零件性能要求,可替代部分Cr-Ni-Mo、Cr-Mo系等齿轮钢,生产成本低等特点。
然而由于该含硼齿轮钢的淬透性过分依赖于硼,硼在钢中的含量尤其是有效硼的含量不易实现精准控制,含量不稳定、波动大。因此,注重利用B、Ni等微量元素也成为齿轮钢的一个追求目标。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种含镍、含硼齿轮钢,该齿轮钢的化学成分以质量百分比计为:碳0.15%~0.19%、硅0.20%~0.35%、锰1.00%~1.20%、磷≤0.015%、硫≤0.010%、铬1.05%~1.25%、镍0.10%~0.30%、硼0.001%~0.003%、全铝0.02%~0.04%,其余为铁。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,该方法包括以下步骤:
(1)、转炉冶炼:将提钒后的半钢加入转炉中,采用双渣法脱磷使钢水中P含量≤0.010%,然后加入镍,复吹搅拌后,挡渣出炉,出炉前向钢包内加入铝铁脱氧剂、合金和高碱度精炼渣,出钢完成后,在钢包渣面上加入调渣剂;
(2)、LF炉精炼:将步骤(1)处理得到的钢水送往LF炉,加入高碱度精炼渣、调渣剂和铝粒,待加入的高碱度精炼渣熔融后,再次加入高碱度精炼渣和铝铁脱氧剂,以使钢水中S含量≤0.010%;精炼处理45~60min;
(3)、RH炉真空处理:将步骤(2)精炼后的钢水送往RH炉进行真空处理,加入合金,其中硼铁合金最后加入,真空处理35~45min后软吹氩5~10min;
(4)、连铸:将步骤(3)得到的钢水保护浇注,连浇炉数不少于8炉,得到钢坯。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)中,所述双渣法脱磷的具体过程为:第一次炼钢造渣:向炉内加入活性石灰26~30kg/t半钢、复合造渣剂16~20kg/t半钢、高镁石灰17~21kg/t半钢,并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完,待炉渣排除量达到总量的60%~75%后,将转炉回归零位进行供氧,进行第二次造渣脱磷:向炉内加入活性石灰15~18kg/t半钢、复合造渣剂5~6kg/t半钢、高镁石灰5~6kg/t半钢,并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)双渣法脱磷中,以质量百分比计,所述复合造渣剂的成分包括SiO2 52%~60%,CaO≥5.0%,MnO≥6.0%,Al2O3≤8.0%,S≤0.10%,P≤0.10%。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法中,以质量百分比计,所述高碱度精炼渣的成分包括CaO≥47.0%,SiO2 10.0%~20.0%,Al2O3≤4.0%,S≤0.10%,P≤0.008%。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法中,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)中,加入的镍为镍板,以质量百分比计,镍板的成分包括(Ni+Co)≥99.2%、Co≤0.5%、S≤0.02%、P≤0.02%,镍板的加入量为2.0~2.1kg/t半钢;铝铁脱氧剂的加入量为1.1~1.3kg/t钢,高碱度精炼渣的加入量为4.3~4.5kg/t钢,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t钢。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(2)中,所述高碱度精炼渣第一次加入1.1~1.2kg/t钢水、第二次加入1.0~1.2kg/t钢水,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t钢,铝粒加入量为0.14~0.16kg/t钢水,铝铁脱氧剂的加入量为0.10~0.15kg/t钢水。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(3)中,以质量百分比计,所述硼铁合金的成分为B 15.0%~17.0%,C≤1.0%,Si≤4%,S≤0.01%,P≤0.2%,其余为全铁,用量为0.14~0.16kg/t钢水。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)和(3)中,所述合金为中碳锰铁和中碳铬铁,以质量百分比计,所述中碳锰铁合金的成分包括Mn 75.0%~82.0%、C≤2.0%、S≤0.03%、P≤0.20%,其用量为13.5~14.0kg/t钢;所述中碳铬铁合金的成分包括Cr60.0%~70.0%、C≤2.0%、S≤0.025%、P≤0.03%,其用量为14.1~14.5kg/t钢。
进一步的,由上述生产方法得到的含镍、含硼齿轮钢的化学成分以质量百分比计为:碳0.15%~0.19%、硅0.20%~0.35%、锰1.00%~1.20%、磷≤0.015%、硫≤0.010%、铬1.05%~1.25%、镍0.10%~0.30%、硼0.001%~0.003%、全铝0.02%~0.04%,其余为铁。
本发明的有益效果是:本发明方法中冶炼过程采用了双渣法脱磷,保证了钢水的磷含量≤0.015%,采用了高碱度精炼渣和调渣剂,保证了钢水的硫含量≤0.010%,钢的纯净度高;同时,该方法有利于调控钢中镍和硼的含量,利于工序间生产节奏的匹配,使连铸生产顺行;采用本发明方法生产的齿轮钢钢坯质量良好,满足后续轧制要求。经连铸制备得到的齿轮钢的淬透性高且稳定,带窄,使用性能高,可替代部分Cr-Ni-Mo、Cr-Mo系等齿轮钢。
具体实施方式
本发明提供了一种含镍、含硼齿轮钢,该齿轮钢的化学成分以质量百分比计为:碳0.15%~0.19%、硅0.20%~0.35%、锰1.00%~1.20%、磷≤0.015%、硫≤0.010%、铬1.05%~1.25%、镍0.10%~0.30%、硼0.001%~0.003%、全铝0.02%~0.04%,其余为铁。
进一步的,本发明还提供了上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,该方法包括以下步骤:
(1)、转炉冶炼:将提钒后的半钢加入转炉中,采用双渣法脱磷使钢水中P含量≤0.010%,然后加入镍板,复吹搅拌后,挡渣出炉,出炉前向钢包内加入铝铁脱氧剂、合金和高碱度精炼渣,出钢完成后,向钢包渣面上加入调渣剂;
所述双渣法脱磷的具体过程为:第一次炼钢造渣:向炉内加入活性石灰26~30kg/t半钢、复合造渣剂16~20kg/t半钢、高镁石灰17~21kg/t半钢,并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完,待炉渣排除量达到总量的60%~75%后,将转炉回归零位进行供氧,进行第二次造渣脱磷:向炉内加入活性石灰15~18kg/t半钢、复合造渣剂5~6kg/t半钢、高镁石灰5~6kg/t半钢,并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完;
(2)、LF炉精炼:将步骤(1)处理得到的钢水送往LF炉,加入高碱度精炼渣、调渣剂和铝粒,待加入的高碱度精炼渣熔融后,再次加入高碱度精炼渣和铝铁,以使钢水中S含量≤0.010%;精炼处理45~60min;
(3)、RH炉真空处理:将步骤(2)精炼后的钢水送往RH炉进行真空处理,加入合金,其中硼铁合金最后加入,真空处理35~45min后软吹氩5~10min;
(4)、连铸:将步骤(3)得到的钢水保护浇注,连浇炉数不少于8炉,最终得到360mm×450mm钢坯。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)双渣法脱磷中,以质量百分比计,所述复合造渣剂的成分包括SiO2 52%~60%,CaO≥5.0%,MnO≥6.0%,Al2O3≤8.0%,S≤0.10%,P≤0.10%。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)双渣法脱磷中,所述高镁石灰即镁质石灰,以质量百分比计,其成分包括MgO≥35.0%、(MgO+CaO)≥75.0%、S≤0.09%、P≤0.06%。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法中,以质量百分比计,所述高碱度精炼渣的成分包括CaO≥47.0%,SiO2 10.0%~20.0%,Al2O3≤4.0%,S≤0.10%,P≤0.008%;高碱度精炼渣在步骤(1)中的加入量为4.3~4.5kg/t钢;步骤(2)中,高碱度精炼渣第一次加入1.1~1.2kg/t钢水、第二次加入1.0~1.2kg/t钢水。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法中,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%;调渣剂在步骤(1)中的加入量为1.4~1.6kg/t钢;调渣剂在步骤(2)中的加入量为1.4~1.6kg/t钢。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)中,以质量百分比计,所述镍板的成分包括(Ni+Co)≥99.2%、Co≤0.5%、S≤0.02%、P≤0.02%,镍板的加入量为2.0~2.1kg/t半钢;铝铁的加入量为1.1~1.3kg/t钢。
进一步的,上述步骤(1)中,向钢包渣面上加入调渣剂,目的是以降低钢包渣氧化性。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(2)中,所述铝粒加入量为0.14~0.16kg/t钢水,铝铁脱氧剂的加入量为0.10~0.15kg/t钢水。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(2)中,以质量百分比计,所述铝粒的成分包括Al≥99.5%、Si≤0.015%、Cu≤0.02%。
进一步的,上述步骤(1)和(2)中的铝粒和铝铁作为脱氧剂,目的是控制钢水中的氧含量。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,步骤(3)中,以质量百分比计,所述硼铁合金的成分为B 15.0%~17.0%,C≤1.0%,Si≤4%,S≤0.01%,P≤0.2%,其余为全铁,用量为0.14~0.16kg/t钢水。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)和(3)中,所述合金为中碳锰铁和中碳铬铁,以质量百分比计,所述中碳锰铁合金的成分包括Mn 75.0%~82.0%、C≤2.0%、S≤0.03%、P≤0.20%,其用量为13.5~14.0kg/t钢;所述中碳铬铁合金的成分包括Cr60.0%~70.0%、C≤2.0%、S≤0.025%、P≤0.03%,其用量为14.1~14.5kg/t钢。
其中,上述含镍、含硼齿轮钢的生产方法步骤(1)和(2)中,以质量百分比计,所述铝铁的成分包括Al 39.0%~41.0%,Si≤1.0%,C≤0.10%,S≤0.05%,P≤0.05%。
本发明在冶炼过程采用了双渣法脱磷:两次加入活性石灰、复合造渣剂和高镁石灰,两次造渣,保证了钢水的P含量≤0.015%;在精炼过程中加入高碱度精炼渣和调渣剂,保证了钢水的S含量≤0.010%,同时加入脱氧剂,降低钢水中的氧含量。通过上述几方面的严格控制,降低了钢水中P、S、O、N的含量,从而提高了钢水的纯净度。
进一步的,本发明利用钢中Al元素固氮和细化晶粒,以及在C、Cr、Mn等元素提高钢淬透性作用的基础上,添加微量B、Ni元素,利用多种元素的复合作用,显著提高和稳定钢的淬透性,并可用B、Ni替代部分Cr、Mn。另外,通过加入B元素形成球状BN,降低钢中固溶N量,提高钢的韧性。
本发明钢中微量B、Ni元素的精确控制,冶炼过程中O、N含量的稳定控制,硼、镍的加入时机和方式以及连铸保护浇铸时实现钢中固溶硼、镍含量精准控制的关键。
本发明的含镍、含硼齿轮钢在冶炼和精炼过程中实现了钢水的窄成分控制,保证了钢水的洁净度,钢材组织的均匀、细小、致密、带窄,综合性能高。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明中,无特殊说明,所述百分比均为质量百分比。
实施例中所用冷固球团的成分包括TFe(全铁)≥60.0%、CaO 0.5%~1.2%、SiO20.3%~0.7%、V 0.2%~0.35%、S 0.04%~0.10%;增碳剂的成分包括:固定碳≥90.0%、灰分≤6.0%、挥发分≤2.0%,全硫量≤0.30%;活性石灰的成分包括CaO≥85.0%、(CaO+MgO)≥88.0%、S≤0.04%,活性度≥330mL。
实施例1
将制取的含钒钛铁水兑入120t复吹提钒转炉吹炼,兑入量为140t,然后向提钒转炉内加入冷固球团,并采用339氧枪进行供氧吹钒,在吹钒的2~3min内,向炉内加入1.5t氧化铁皮,供氧4.5min后,向炉内加入300kg镁砂进行调渣,再供氧43秒进行挡渣出半钢和钒渣,吹炼终点温度为1422℃。获得的半钢成分为:3.68%C、0.05%Mn、0.069%P、0.005%S、0.034%V,Cr、Si和Ti含量为痕迹。
将制取的半钢兑入120t复吹炼钢转炉吹炼,兑入量为135t,并采用536氧枪进行供氧,采用双渣法脱磷脱碳,在开始吹氧的同时,进行第一次炼钢造渣,向炉内加入造渣材料活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰以及炼钢污泥球,并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完,第一次造渣材料活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰的加入量分别为28kg/t半钢、18kg/t半钢、19kg/t半钢;供氧时间450秒时停止供氧提升氧枪,并倒炉进行排除炉渣。炉渣排除总量的60%~75%后将转炉回归零位进行供氧,并进行第二次造渣脱磷,第二次造渣材料活性石灰、复合造渣剂、以及高镁石灰的加入量分别为17kg/t半钢、5.5kg/t半钢、以及5.4kg/t半钢,并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完。供氧时间656秒时停止供氧提升氧枪,获得温度为1680℃的钢水;钢水的主要成分:0.050%C、0.035%Mn、0.0050%P、0.0056%S,余量为Fe。
然后向炉内加2.06kg/t半钢的镍板利用复吹搅拌2min,进行挡渣出炉,在出炉前向钢包内加入4.4kg/t钢的高碱度精炼渣和1.2kg/t钢铝铁脱氧剂,在出炉过程中加中碳锰铁合金13.5kg/t钢、中碳铬铁合金14.2kg/t钢和增碳剂进行钢水合金化和增碳,合金由料仓加入。得脱氧合金化的钢水,其磷、硫及镍成分为0.006%P、0.006%S、0.18%Ni。当转炉内钢水出钢完成后,向钢包渣面上加入调渣剂1.5kg/t钢,然后进行软吹氩5min。
将脱氧合金化后的钢水通过LF炉电加热及成分微调处理。钢包到LF电加热时,加入高碱度精炼渣、调渣剂和铝粒脱氧剂,加入量分别为1.15kg/t钢水、1.5kg/t钢和0.15kg/t钢水,然后加热至1620℃~1640℃。当加入的高碱度精炼渣熔融后,再次加入高碱度精炼渣和铝铁脱氧剂,加入量分别为1.02kg/t钢水和0.10kg/t钢水。处理时间为45min。处理后的钢水中磷、硫、镍及酸溶铝成分分别为0.008%P、0.0040%S、0.19%Ni、0.03%Als。当钢水成分、温度合格后,然后进行软吹氩8min。
将LF处理后的钢包送到RH真空处理,处理过程提升氩气流量为1400NL/min,真空度小于3mbar的处理时间为12min;处理12min后,保持真空度,加入中碳锰铁合金13.5kg/t钢、中碳铬铁合金14.2kg/t钢进行合金化,最后加入硼铁合金,加入量0.15kg/t钢水。合金化后,循环处理5min,使成分均匀。钢水真空处理结束后进行软吹氩6min。然后钢包送往连铸。将该钢包中的钢水通过采用连铸保护浇注、结晶器电磁搅拌工艺技术即获得断面为360mm×450mm含镍、含硼齿轮钢铸坯产品。
制得的含镍、含硼齿轮钢的成分以质量百分比计为:碳0.15%、硅0.25%、锰1.00%、磷0.01%、硫0.010%、铬1.05%、镍0.15%、硼0.003%、全铝0.02%,其余为铁。
实施例2
将制取的低硫含钒钛铁水兑入120t复吹提钒转炉吹炼,兑入量为141t,然后向提钒转炉内加入冷固球团,并采用339氧枪进行供氧吹钒,在吹钒的2~3min内,向炉内加入1.6t氧化铁皮,供氧4.6min后,向炉内加入300kg镁砂进行调渣,再供氧45秒进行挡渣出半钢和钒渣,吹炼终点温度为1420℃。获得的半钢成分为:3.70%C、0.05%Mn、0.067%P、0.006%S、0.035%V、Cr、Si和Ti含量为痕迹。
将制取的半钢兑入120t复吹炼钢转炉吹炼,兑入量为136t,并采用536氧枪进行供氧,采用双渣法脱磷脱碳,在开始吹氧的同时,进行第一次炼钢造渣,向炉内加入造渣材料活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰,并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完,第一次造渣材料活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰的加入量分别为27kg/t半钢、17kg/t半钢、19kg/t半钢;供氧时间455秒时停止供氧提升氧枪,并倒炉进行排除炉渣。炉渣排除总量的60%~75%后将转炉回归零位进行供氧,并进行第二次造渣脱磷,第二次造渣材料活性石灰、复合造渣剂、以及高镁石灰的加入量分别为16.5kg/t半钢、5.6kg/t半钢、以及5.5kg/t半钢,并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完。供氧时间660秒时停止供氧提升氧枪,获得温度为1675℃的钢水;钢水的主要成分:0.060%C、0.040%Mn、0.0060%P、0.007%S,余量为Fe。然后向炉内加2.1kg/t半钢的镍板利用复吹搅拌2min,进行挡渣出炉,在出炉前向钢包内加入4.4kg/t钢的高碱度精炼渣和1.1kg/t钢的铝铁脱氧剂,在出炉过程中加中碳锰铁合金14.0kg/t钢、中碳铬铁合金14.5kg/t钢和增碳剂进行钢水合金化和增碳,合金由料仓加入。得脱氧合金化的钢水,其磷、硫及镍成分为0.007%P、0.008%S、0.19%Ni。当转炉内钢水出钢完成后,向钢包渣面上加入调渣剂1.5kg/t钢,然后进行软吹氩6min。
将脱氧合金化后的钢水通过LF炉电加热及成分微调处理。钢包到LF电加热时,加入高碱度精炼渣、调渣剂和铝粒脱氧剂,加入量分别为1.2kg/t钢水、1.6kg/t钢和0.14kg/t钢水,然后加热至1620℃~1640℃。当加入的高碱度精炼渣熔融后,再次加入高碱度精炼渣和铝铁脱氧剂,加入量分别为1.0kg/t钢水和0.11kg/t钢水。处理时间为42min。处理后的钢水磷、硫及镍成分为0.009%P、0.005%S、0.19%Ni、0.03%Als。当钢水成分、温度合格后,然后进行软吹氩8min。
将LF处理后的钢包送到RH真空处理,处理过程提升氩气流量为1400NL/min,真空度小于3mbar的处理时间为12min;处理12min后,保持真空度,加入中碳锰铁合金14.0kg/t钢、中碳铬铁合金14.5kg/t钢,进行合金化,最后加入硼铁合金,加入量0.16kg/t钢水。合金化后,循环处理5min,使成分均匀。钢水真空处理结束后进行软吹氩6min。然后钢包送往连铸。将该钢包中的钢水通过采用连铸保护浇注、结晶器电磁搅拌工艺技术即获得断面为360mm×450mm含镍、含硼齿轮钢铸坯产品。
制得的含镍、含硼齿轮钢的成分以质量百分比计为:碳0.19%、硅0.30%、锰1.00%、磷0.012%、硫0.008%、铬1.15%、镍0.30%、硼0.003%、全铝0.03%,其余为铁。
Claims (8)
1.含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)、转炉冶炼:将提钒后的半钢加入转炉中,采用双渣法脱磷使钢水中P含量≤0.010%,然后加入镍,复吹搅拌后,挡渣出炉,出炉前向钢包内加入铝铁脱氧剂、合金和高碱度精炼渣,出钢完成后,在钢包渣面上加入调渣剂;所述双渣法脱磷的具体过程为:第一次炼钢造渣:向炉内加入活性石灰26~30kg/t半钢、复合造渣剂16~20kg/t半钢、高镁石灰17~21kg/t半钢,并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完,待炉渣排除量达到总量的60%~75%后,将转炉回归零位进行供氧,进行第二次造渣脱磷:向炉内加入活性石灰15~18kg/t半钢、复合造渣剂5~6kg/t半钢、高镁石灰5~6kg/t半钢,并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完;加入的镍为镍板,以质量百分比计,镍板的成分包括Ni+Co≥99.2%、Co≤0.5%、S≤0.02%、P≤0.02%,镍板的加入量为2.0~2.1kg/t半钢;铝铁脱氧剂的加入量为1.1~1.3kg/t钢,高碱度精炼渣的加入量为4.3~4.5kg/t钢,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t钢;
(2)、LF炉精炼:将步骤(1)处理得到的钢水送往LF炉,加入高碱度精炼渣、调渣剂和铝粒,待加入的高碱度精炼渣熔融后,再次加入高碱度精炼渣和铝铁脱氧剂,以使钢水中S含量≤0.010%;精炼处理45~60min;所述高碱度精炼渣第一次加入1.1~1.2kg/t钢水、第二次加入1.0~1.2kg/t钢水,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t钢,铝粒加入量为0.14~0.16kg/t钢水,铝铁脱氧剂的加入量为0.10~0.15kg/t钢水;
(3)、RH炉真空处理:将步骤(2)精炼后的钢水送往RH炉进行真空处理,加入合金,其中硼铁合金最后加入,真空处理35~45min后软吹氩5~10min;以质量百分比计,所述硼铁合金的成分为B 15.0%~17.0%,C≤1.0%,Si≤4%,S≤0.01%,P≤0.2%,其余为全铁,用量为0.14~0.16kg/t钢水;
(4)、连铸:将步骤(3)得到的钢水保护浇注,连浇炉数不少于8炉,得到钢坯;
所述齿轮钢的化学成分以质量百分比计为:碳0.15%~0.19%、硅0.20%~0.35%、锰1.00%~1.20%、磷≤0.015%、硫≤0.010%、铬1.05%~1.25%、镍0.10%~0.30%、硼0.001%~0.003%、全铝0.02%~0.04%,其余为铁。
2.根据权利要求1所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述复合造渣剂的成分包括SiO2 52%~60%,CaO≥5.0%,MnO≥6.0%,Al2O3≤8.0%,S≤0.10%,P≤0.10%。
3.根据权利要求1所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述高碱度精炼渣的成分包括CaO≥47.0%,SiO2 10.0%~20.0%,Al2O3≤4.0%,S≤0.10%,P≤0.008%。
4.根据权利要求2所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述高碱度精炼渣的成分包括CaO≥47.0%,SiO2 10.0%~20.0%,Al2O3≤4.0%,S≤0.10%,P≤0.008%。
5.根据权利要求1所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%。
6.根据权利要求2所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%。
7.根据权利要求3所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%。
8.根据权利要求4所述含镍、含硼齿轮钢的生产方法,其特征在于,以质量百分比计,所述调渣剂的成分包括CaO≥43.0%,Al≥6.0%,SiO2≤10.0%,Al2O3 18.0%~30.0%,S≤0.15%,P≤0.05%。
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