CN109295275B - 一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了18Cr2Ni4W高合金渗碳钢及其生产方法，所述高合金渗碳钢化学成分组成及质量百分含量为：C：0.14‑0.18%、Si：0.17‑0.37%、Mn：0.40‑0.60%、Cr：1.45‑1.65%、Ni：4.00‑4.50%、W：0.90‑1.20%、P≤0.010%、S≤0.003%、Mo≤0.10%、Cu≤0.10%、Alt：0.030‑0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，采用转炉“留渣+双渣”操作，可实现成品P≤0.010%、S≤0.003%的18Cr2Ni4W钢生产，提高成品质量，降低生产成本，钨铁收得率稳定。

Description

一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢及其生产方法。
背景技术
18Cr2Ni4W属于典型的高合金渗碳钢，钢种特点是强度高、硬度高、耐磨性好、淬透性好、具有良好的韧性。可在渗碳后高温回火情况下使用，或在不渗碳而调质的情况下使用。被广泛应用于军工、冶金、采矿、石油和机械等行业，一般用于制造截面较大、载荷较高、韧性良好，对缺口敏感性较低的重要零件。
由于18Cr2Ni4W的合金含量很高、成品P要求较严，成份调整难度较大，且钢的导热系数低、氢脆敏感性高，易形成偏析和带状组织。
因此，开发一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢，减少精炼过程合金加入量，控制成品P、S含量，提高钢水纯净度，降低高倍夹杂物级别具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢及其生产方法。本发明生产方法减少了精炼过程合金加入量，有效控制成品P、S含量，提高了钢水纯净度，降低了高倍夹杂物级别。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢，所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14-0.18%、Si：0.17-0.37%、Mn：0.40-0.60%、Cr：1.45-1.65%、Ni：4.00-4.50%、W：0.90-1.20%、P≤0.010%、S≤0.003%、Mo≤0.10%、Cu≤0.10%、Alt：0.030-0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢P≤0.010%、S≤0.003%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤90ppm。
本发明所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的性能指标如下：抗拉强度≥1180MPa、屈服强度≥930MPa、断后伸长率≥11%、断面收缩率≥50%、常温冲击≥78J。
本发明还提供上述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序；所述转炉冶炼工序，转炉采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣量为炉容量的1.5-3.5%，转炉不使用废钢，在炉前加入镍铁200-230kg/t钢，吹炼3-5min温度1330-1380℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板20-25kg/t钢；所述LF精炼工序，补加镍板≤2kg/t钢、钨铁≤1kg/t钢，精炼过程白渣保持时间≥25min，精炼时间≥30min。
本发明所述转炉冶炼工序，转炉双渣过程白灰用量40-45kg/t钢、轻烧白云石用量20-30kg/t钢、石灰石用量35-40kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2-3kg/t钢、硅锰合金3-4kg/t钢、钨铁11-13kg/t钢、低碳铬铁15-20kg/t钢，出钢加入白灰5-7kg/t钢、预熔精炼渣4-6kg/t钢，钢包开通双透气砖。
本发明所述转炉冶炼工序，出钢温度1580-1620℃，转炉冶炼终点铁水S≤0.035%、P≤0.010%。
本发明所述转炉冶炼工序，采用前、中期出钢口生产，加强钢包清理，转炉炉内留钢2-3t，严格控制出钢下渣。
本发明所述LF精炼工序，白灰加入量4-6kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2-4kg/t钢、铝粒0.3-0.5kg/t钢，精炼结束S≤0.003%。
本发明所述VD真空处理工序，VD保持时间≥15min，VD真空处理后H≤1.5ppm。
本发明所述LF精炼工序加入的白灰为优质精炼白灰，其成分组成及性能指标为：CaO≥90%、MgO≤5.0%、SiO2≤2.0%、S≤0.030%、灼减≤4%、活性度≥320、粒度10-50mm≥90%。
本发明所述转炉冶炼工序，转炉采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣，后一炉吹炼前期，由于温度低，所留炉渣重新具备脱磷能力，可起到增大渣量提高脱磷效果的作用；转炉不使用废钢，在炉前加入镍铁，吹炼3-5min温度1330-1380℃时倒出前期渣，再次加入渣料进行第二阶段吹炼进一步脱磷。倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板，因此时温度相对较高，有利于镍板熔化，减少喷溅，可提高镍板收得率。
本发明18Cr2Ni4W高合金渗碳钢产品标准参考GB/T 3077-2015 18Cr2Ni4W特级优质钢；产品检测方法标准参考GB/T 10561《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》；产品高倍夹杂物评级标准参考A类细系≤2.5级、A类粗系≤2.0级、B类细系≤2.5级、B类粗系≤1.5级、C类细系≤1.5级、C类粗系≤1.0级、D类细系≤1.5级、D类粗系≤1.0级、DS类≤2.0级。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明转炉“留渣+双渣”操作，选用低P合金，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢，严格控制出钢下渣，可实现成品P≤0.010%的18Cr2Ni4W钢生产。2、本发明转炉“留渣+双渣”操作，控制精炼白渣保持时间，可实现成品S≤0.003%的18Cr2Ni4W钢生产。3、本发明通过转炉加入镍铁，倒出前期渣后，在炉前加入镍板，钢水Ni含量可基本调合，精炼过程补加镍板，可有效降低钢水H含量，同时可降低精炼电耗及电极消耗，缩短精炼冶炼周期，提高成品质量，降低生产成本。4、本发明通过在转炉加入钨铁，钢水W含量可基本调合，精炼过程补加钨铁，精炼后钢水成份均匀，钨铁收得率稳定。5、本发明转炉吹炼前加入镍铁，倒出前期渣后加入镍板，改变了在钢包内加入镍板的传统方式；同时在转炉炉后调整W含量，在转炉出钢过程调整合金成分，减少精炼过程合金加入量，有利于提高钢水纯净度，降低高倍夹杂物级别。6、本发明18Cr2Ni4W高合金渗碳钢P≤0.010%、S≤0.003%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤90ppm。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（100t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.5t，在炉前加入镍铁208kg/t钢，吹炼4min温度1340℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板21kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量43kg/t钢、轻烧白云石用量22kg/t钢、石灰石用量38kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2.2kg/t钢、硅锰合金3.4kg/t钢、钨铁11.5kg/t钢、低碳铬铁17kg/t钢，出钢加入白灰6.5kg/t钢、预熔精炼渣5kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1590℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2.6t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.015%、P：0.004%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量5.5kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅3kg/t钢、铝粒0.35kg/t钢，补加镍板1kg/t钢、钨铁0.9kg/t钢，精炼过程白渣保持时间30min，精炼时间65min，精炼结束S：0.003%，
（3）VD真空处理工序：VD保持时间17min，VD真空处理后H：0.6ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例2
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（100t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.4t，在炉前加入镍铁215kg/t钢，吹炼4.5min温度1360℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板22kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量44kg/t钢、轻烧白云石用量26kg/t钢、石灰石用量38kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2.5kg/t钢、硅锰合金3.5kg/t钢、钨铁12kg/t钢、低碳铬铁16kg/t钢，出钢加入白灰6kg/t钢、预熔精炼渣5.5kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1595℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2.6t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.011%、P：0.005%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量5.2kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2.8kg/t钢、铝粒0.4kg/t钢，补加镍板1.2kg/t钢、钨铁0.7kg/t钢，精炼过程白渣保持时间35min，精炼时间60min，精炼结束S：0.002%，
（3）VD真空处理工序：VD保持时间19min，VD真空处理后H：0.8ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例3
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（100t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.0t，在炉前加入镍铁210kg/t钢，吹炼4min温度1350℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板21kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量42kg/t钢、轻烧白云石用量22kg/t钢、石灰石用量37kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2.5kg/t钢、硅锰合金3.5kg/t钢、钨铁11.3kg/t钢、低碳铬铁16.5kg/t钢，出钢加入白灰6kg/t钢、预熔精炼渣5kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1589℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2.3t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.013%、P：0.006%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量5.2kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2.8kg/t钢、铝粒0.4kg/t钢，补加镍板1.1kg/t钢、钨铁0.9kg/t钢，精炼过程白渣保持时间28min，精炼时间63min，精炼结束S：0.003%，
（3）VD真空处理工序：VD保持时间17min，VD真空处理后H：0.9ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例4
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（100t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.6t，在炉前加入镍铁225kg/t钢，吹炼4.3min温度1370℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板24kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量44kg/t钢、轻烧白云石用量28kg/t钢、石灰石用量37kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2.8kg/t钢、硅锰合金3.8kg/t钢、钨铁11.8kg/t钢、低碳铬铁18kg/t钢，出钢加入白灰6.5kg/t钢、预熔精炼渣5.6kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1605℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2.2t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.018%、P：0.006%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量5.8kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2.9kg/t钢、铝粒0.38kg/t钢，补加镍板0.8kg/t钢、钨铁0.4kg/t钢，精炼过程白渣保持时间27min，精炼时间35min，精炼结束S：0.002%；
（3）VD真空处理工序：VD保持时间16min，VD真空处理后H：0.7ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例5
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（100t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.3t，在炉前加入镍铁200kg/t钢，吹炼5min温度1330℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板20kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量45kg/t钢、轻烧白云石用量20kg/t钢、石灰石用量40kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝3kg/t钢、硅锰合金3kg/t钢、钨铁13kg/t钢、低碳铬铁15kg/t钢，出钢加入白灰7kg/t钢、预熔精炼渣4kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1580℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.035%、P：0.005%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量4kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅4kg/t钢、铝粒0.3kg/t钢，补加镍板2kg/t钢、钨铁1kg/t钢，精炼过程白渣保持时间25min，精炼时间30min，精炼结束S：0.003%；
（3）VD真空处理工序：VD保持时间15min，VD真空处理后H：1.0ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例6
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（80t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣2.8t，在炉前加入镍铁230kg/t钢，吹炼3min温度1380℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板25kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量40kg/t钢、轻烧白云石用量30kg/t钢、石灰石用量35kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2kg/t钢、硅锰合金4kg/t钢、钨铁11kg/t钢、低碳铬铁20kg/t钢，出钢加入白灰5kg/t钢、预熔精炼渣6kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1620℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢2.5t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.014%、P：0.010%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量6kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2kg/t钢、铝粒0.5kg/t钢，补加镍板1.2kg/t钢、钨铁0.3kg/t钢，精炼过程白渣保持时间29min，精炼时间38min，精炼结束S：0.003%；
（3）VD真空处理工序：VD保持时间16min，VD真空处理后H：1.2ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
实施例7
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品化学成分组成及其质量百分含量见表1和表2。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉（200t）采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣3t，在炉前加入镍铁223kg/t钢，吹炼4.1min温度1355℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板22.5kg/t钢，转炉双渣过程白灰用量42.7kg/t钢、轻烧白云石用量24.3kg/t钢、石灰石用量36.8kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2.55kg/t钢、硅锰合金3.47kg/t钢、钨铁11.9kg/t钢、低碳铬铁16.3kg/t钢，出钢加入白灰5.7kg/t钢、预熔精炼渣4.9kg/t钢，钢包开通双透气砖，出钢温度1608℃，使用前、中期出钢口，加强钢包清理，转炉炉内留钢3.0t，严格控制出钢下渣，转炉冶炼终点钢水S：0.018%、P：0.006%；
（2）LF精炼工序：采用优质精炼白灰，白灰加入量5.2kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅3.1kg/t钢、铝粒0.42kg/t钢，补加镍板0.95kg/t钢、钨铁0.45kg/t钢，精炼过程白渣保持时间31min，精炼时间42min，精炼结束S：0.002%；
（3）VD真空处理工序：VD保持时间17min，VD真空处理后H：1.5ppm；
（4）连铸工序：冶炼后钢水连铸成钢坯。
本实施例18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品高倍夹杂物评级情况见表3，成品钢精炼渣系见表4，轧材端淬情况见表5，轧材性能情况见表6。
表1 实施例1-7 18Cr2Ni4W成品钢化学成分组成及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-7 18Cr2Ni4W成品钢气体含量控制情况（ppm）
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3 实施例1-7 18Cr2Ni4W成品钢高倍夹杂物评级情况
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表4 实施例1-7 18Cr2Ni4W成品钢精炼渣系
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表5实施例1-7 18Cr2Ni4W轧材端淬值
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表6实施例1-7 18Cr2Ni4W轧材性能
Figure DEST_PATH_IMAGE012
上述实施例表明，本发明生产的18Cr2Ni4W高合金渗碳钢成品成分全部合格，有效控制成品P≤0.010%、S≤0.003%，气体含量控制良好，钢水夹杂物得到有效控制，钢水纯净度较高，轧材淬透性好，性能优良。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢，其特征在于，所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14-0.18%、Si：0.17-0.37%、Mn：0.40-0.60%、Cr：1.45-1.65%、Ni：4.00-4.50%、W：0.90-1.20%、P≤0.010%、S≤0.003%、Mo：0.03%-0.10%、Cu≤0.10%、Alt：0.030-0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的性能指标如下：抗拉强度≥1180MPa、屈服强度≥930MPa、断后伸长率≥11%、断面收缩率≥50%、常温冲击≥78J；
一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序；所述转炉冶炼工序，转炉采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣量为炉容量的1.5-3.5%，转炉不使用废钢，在炉前加入镍铁200-230kg/t钢，吹炼3-5min温度1330-1380℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板20-25kg/t钢；所述LF精炼工序，补加镍板≤2kg/t钢、钨铁≤1kg/t钢，精炼过程白渣保持时间≥25min，精炼时间≥30min；
所述转炉冶炼工序，转炉双渣过程白灰用量40-45kg/t钢、轻烧白云石用量20-30kg/t钢、石灰石用量35-40kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2-3kg/t钢、硅锰合金3-4kg/t钢、钨铁11-13kg/t钢、低碳铬铁15-20kg/t钢，出钢加入白灰5-7kg/t钢、预熔精炼渣4-6kg/t钢，钢包开通双透气砖；
所述LF精炼工序，白灰加入量4-6kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2-4kg/t钢、铝粒0.3-0.5kg/t钢，精炼结束S≤0.003%。
2.根据权利要求1所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢，其特征在于，所述18Cr2Ni4W高合金渗碳钢P≤0.010%、S≤0.003%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤90ppm。
3.基于权利要求1或2所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序；所述转炉冶炼工序，转炉采用“留渣+双渣法”冶炼，前一炉留渣量为炉容量的1.5-3.5%，转炉不使用废钢，在炉前加入镍铁200-230kg/t钢，吹炼3-5min温度1330-1380℃时倒出前期渣，倒出前期渣后在转炉炉前加入镍板20-25kg/t钢；所述LF精炼工序，补加镍板≤2kg/t钢、钨铁≤1kg/t钢，精炼过程白渣保持时间≥25min，精炼时间≥30min；
所述转炉冶炼工序，转炉双渣过程白灰用量40-45kg/t钢、轻烧白云石用量20-30kg/t钢、石灰石用量35-40kg/t钢；出钢过程脱氧合金化，选用P≤0.08%的合金，依次加入钢芯铝2-3kg/t钢、硅锰合金3-4kg/t钢、钨铁11-13kg/t钢、低碳铬铁15-20kg/t钢，出钢加入白灰5-7kg/t钢、预熔精炼渣4-6kg/t钢，钢包开通双透气砖；
所述LF精炼工序，白灰加入量4-6kg/t钢，加入脱氧剂碳化硅2-4kg/t钢、铝粒0.3-0.5kg/t钢，精炼结束S≤0.003%。
4.根据权利要求3所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序，出钢温度1580-1620℃，转炉冶炼终点铁水S≤0.035%、P≤0.010%。
5.根据权利要求3所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序，采用前、中期出钢口生产，加强钢包清理，转炉炉内留钢2-3t，严格控制出钢下渣。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，其特征在于，所述VD真空处理工序，VD保持时间≥15min，VD真空处理后H≤1.5ppm。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的一种18Cr2Ni4W高合金渗碳钢的生产方法，其特征在于，所述LF精炼工序加入的白灰为优质精炼白灰，其成分组成及性能指标为：CaO≥90%、MgO≤5.0%、SiO2≤2.0%、S≤0.030%、灼减≤4%、活性度≥320、粒度10-50mm≥90%。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110373600B (zh) * 2019-07-26 2021-07-09 石钢京诚装备技术有限公司 一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法
CN110669996A (zh) * 2019-11-19 2020-01-10 马鞍山钢铁股份有限公司 一种轨道交通用耐热型10.9级紧固件用钢及其热处理工艺
CN112695269B (zh) * 2020-11-30 2022-09-27 山西平阳重工机械有限责任公司 一种18Cr2Ni4WA工件的热处理工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109816A (zh) * 2014-06-26 2014-10-22 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 渗碳合金钢及其制备方法和应用
CN107385142A (zh) * 2017-06-29 2017-11-24 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种高强度低碳贝氏体钢的冶炼方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422371C (zh) * 2006-05-29 2008-10-01 宝山钢铁股份有限公司 一种无铬镍高强度高韧性结构钢及其制造方法
JP5370073B2 (ja) * 2009-10-26 2013-12-18 新日鐵住金株式会社 機械構造用合金鋼鋼材
CN105907919B (zh) * 2016-04-22 2018-06-22 杭州钢铁集团有限公司 一种用于弹簧钢夹杂物控制的冶炼工艺
CN105839015B (zh) * 2016-05-17 2018-06-29 中天钢铁集团有限公司 一种Mn-Cr系高性能齿轮钢的生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109816A (zh) * 2014-06-26 2014-10-22 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 渗碳合金钢及其制备方法和应用
CN107385142A (zh) * 2017-06-29 2017-11-24 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种高强度低碳贝氏体钢的冶炼方法

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