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 PDF

Info

Publication number
CN106048427B
CN106048427B CN201610410034.7A CN201610410034A CN106048427B CN 106048427 B CN106048427 B CN 106048427B CN 201610410034 A CN201610410034 A CN 201610410034A CN 106048427 B CN106048427 B CN 106048427B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
slag
added
boracic
pinion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610410034.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106048427A (zh
Inventor
郭奠荣
陈亮
杨森祥
黎建全
陈天明
黄德胜
解明科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Original Assignee
Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd filed Critical Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Priority to CN201610410034.7A priority Critical patent/CN106048427B/zh
Publication of CN106048427A publication Critical patent/CN106048427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106048427B publication Critical patent/CN106048427B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron

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

含镍、含硼齿轮钢及其生产方法
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,高碱度精炼渣的加入量为4.3~4.5kg/t,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t
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,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;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
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;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;调渣剂在步骤(2)中的加入量为1.4~1.6kg/t
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
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;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
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的高碱度精炼渣和1.2kg/t铝铁脱氧剂,在出炉过程中加中碳锰铁合金13.5kg/t、中碳铬铁合金14.2kg/t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,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、中碳铬铁合金14.2kg/t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的高碱度精炼渣和1.1kg/t的铝铁脱氧剂,在出炉过程中加中碳锰铁合金14.0kg/t、中碳铬铁合金14.5kg/t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,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、中碳铬铁合金14.5kg/t,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,高碱度精炼渣的加入量为4.3~4.5kg/t,调渣剂的加入量为1.4~1.6kg/t
(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,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%。
CN201610410034.7A 2016-06-13 2016-06-13 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法 Active CN106048427B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610410034.7A CN106048427B (zh) 2016-06-13 2016-06-13 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610410034.7A CN106048427B (zh) 2016-06-13 2016-06-13 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106048427A CN106048427A (zh) 2016-10-26
CN106048427B true CN106048427B (zh) 2019-02-19

Family

ID=57169882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610410034.7A Active CN106048427B (zh) 2016-06-13 2016-06-13 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106048427B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106834960B (zh) * 2017-01-24 2018-06-01 中天钢铁集团有限公司 一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺
CN110093474A (zh) * 2019-03-29 2019-08-06 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种减轻22CrMoH齿轮钢带状组织的生产工艺
CN110724878A (zh) * 2019-10-30 2020-01-24 鞍钢股份有限公司 一种0.5Ni低温钢及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021493A (zh) * 2009-09-21 2011-04-20 宝山钢铁股份有限公司 一种精密冲压用热轧钢板及其制造方法
CN102453831A (zh) * 2010-10-26 2012-05-16 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 冶炼高铬钢的方法和高铬钢
CN105008570A (zh) * 2013-03-15 2015-10-28 杰富意钢铁株式会社 厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021493A (zh) * 2009-09-21 2011-04-20 宝山钢铁股份有限公司 一种精密冲压用热轧钢板及其制造方法
CN102453831A (zh) * 2010-10-26 2012-05-16 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 冶炼高铬钢的方法和高铬钢
CN105008570A (zh) * 2013-03-15 2015-10-28 杰富意钢铁株式会社 厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106048427A (zh) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106636953B (zh) 一种锅炉管用马氏体不锈钢p91冶炼方法
CN109252008A (zh) 一种低碳低氮超低硫钢的生产方法
CN104911497B (zh) 一种高强度渗碳齿轮钢19CrNi5生产方法
CN102453831B (zh) 冶炼高铬钢的方法和高铬钢
CN102936689B (zh) 一种耐髙温轴承钢及其生产工艺
CN110257719A (zh) 一种铌钛微合金化hrb400级螺纹钢及其制造方法
CN103255354B (zh) 一种复合微合金化焊丝用钢及其制备方法
CN102260822A (zh) 高磷低硫无取向电工钢及其冶炼方法
CN103436808B (zh) 一种低碳当量高强韧性铸钢及其制备方法
CN105177427A (zh) 30CrMo气瓶用钢及其生产方法
CN102051530A (zh) 一种48MnV含氮钢及其加氮工艺
CN108941492A (zh) 一种高氮奥氏体不锈钢冶炼方法
CN106048427B (zh) 含镍、含硼齿轮钢及其生产方法
CN105177401A (zh) 双相不锈钢的生产方法
CN109055649A (zh) 一种转炉冶炼高锰高硅高磷铁水提碳保锰的制备方法
CN113215476A (zh) 一种生产工业纯铁的方法
CN110423947A (zh) 一种低硫低硼钢的冶炼方法
CN110819896A (zh) 一种精密压延用超薄奥氏体不锈钢带材的冶炼方法
CN110819892A (zh) 一种含铌氮微合金化hrb400e钢筋及其生产方法
CN104043797A (zh) 一种超低硫高铬钢的连铸方法及其制备的大方坯
CN108866276A (zh) 提高重轨钢洁净度的冶炼方法
CN104046738B (zh) 一种超低硫高铬钢的冶炼方法及其制备的超低硫高铬钢
CN114350879A (zh) 一种低碳超低硫纯铁冶炼方法
CN107619899B (zh) 一种低残余铬含量钢水的生产方法及钢材料
CN104789738A (zh) 一种少渣冶炼超纯铁素体不锈钢的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant