CN111286580A - 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法 - Google Patents

低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111286580A
CN111286580A CN202010237206.1A CN202010237206A CN111286580A CN 111286580 A CN111286580 A CN 111286580A CN 202010237206 A CN202010237206 A CN 202010237206A CN 111286580 A CN111286580 A CN 111286580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molten steel
content
sulfur
tellurium
steel
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.)
Pending
Application number
CN202010237206.1A
Other languages
English (en)
Inventor
邹虎
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.)
Wuhu Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Xinxing Ductile Iron Pipes 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 Wuhu Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd filed Critical Wuhu Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Priority to CN202010237206.1A priority Critical patent/CN111286580A/zh
Publication of CN111286580A publication Critical patent/CN111286580A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法，该生产方法包括：1)在转炉或电炉中，采用高硫高磷铁水并配铁水冷料进行吹炼，控制吹炼终点C含量和终点温度；2)出钢过程加入硅锰合金、合金、白灰和化渣剂对钢水进行预脱氧；3)出炉后，吹氩站平台通过喂入铝线控制钢水氧含量；4)LF精炼过程通过加硅铁粉或氧化铁皮对钢水进行控氧；LF精炼过程通过加白灰、电石进行造低碱度渣；5)LF通电结束喂入硫线和含碲包芯线，接着进行软吹；6)连铸采用易切削钢专用保护渣，匹配过热度和拉速；7)使用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；8)优化结晶器冷却水冷却强度和二冷区冷却强度。该低碳含碲高硫易切削钢铸坯具有优异的质量。

Description

低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法
技术领域
本发明涉及易切削钢，具体地，涉及一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法。
背景技术
易切削钢以优良的切削性能为主要特征，广泛应用于汽车工业、精密仪表工业和家用电器等行业。目前，国内易切削钢品种主要是在碳钢系列中加入易切削元素形成的，其中硫系易切削钢和铅系易切削钢是广泛使用的易切削钢种。硫系易切削钢的硫含量偏高，导致钢的力学性能显著降低，特别是横向冲击韧性显著降低，表面废品率和热脆性增大，热加工性能差。铅系易切削钢的各项性能较好，然而由于铅污染环境以及铅在废钢回收熔炼过程中的有害作用，其应用也受到了限制。因此，世界各大钢铁公司在易切削钢的发展规划上，都在朝着无铅易切削钢方面发展。
碲(Te)作为一种易切削元素，在含硫易切削钢中加入Te元素后，以能够使钢中长条状硫化锰夹杂转变成球形或纺锤形夹杂，钢的机械加工性能显著提高，切削时刀具寿命、切削力、工件表面质量、积屑瘤等方面均得到改善。在实际生产中，高硫易切削钢氧含量高，不同炉次氧含量波动大，氧含量高时容易导致铸坯出现表面针孔、皮下气泡等缺陷，氧含量低时不利于形成纺锤状硫化物；高硫易切削钢晶界比普通钢种的晶界强度要低，产生晶界弱化，碲不固溶于钢的基体中，大多富集在硫化物附近，进一步降低连铸坯的塑性，在连铸坯矫直阶段很容易产生内外弧角部裂纹。由此导致，目前国内外对含碲高硫易切削钢的生产很少，并且很难具备稳定生产的能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法，该生产方法以能够稳定地生产低碳含碲高硫易切削钢铸坯，并且该低碳含碲高硫易切削钢铸坯具有优异的质量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯的生产方法，包括：
1)在转炉或电炉中，采用高硫高磷铁水并配铁水冷料进行吹炼，控制吹炼终点C含量和终点温度；
2)出钢过程加入硅锰合金、合金、白灰和化渣剂对钢水进行预脱氧；
3)出炉后，吹氩站平台通过喂入铝线控制钢水氧含量；
4)LF精炼过程通过加硅铁粉或氧化铁皮对钢水进行控氧；LF精炼过程通过加白灰、电石进行造低碱度渣；
5)LF通电结束喂入硫线和含碲包芯线，接着进行软吹；
6)连铸采用易切削钢专用保护渣，匹配过热度和拉速；
7)使用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；
8)优化结晶器冷却水冷却强度和二冷区冷却强度。
本发明还提供了一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯，该低碳含碲高硫易切削钢铸坯通过上述的生产方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一套成熟稳定生产低碳含碲高硫易切削钢铸坯的炼钢工艺，并提高其技术经济性，通过冶炼过程分步骤对钢水氧含量控制工艺，连铸过程优化结晶器水量和二冷区比水量，获得的铸坯表面质量良好，满足高速切削加工对产品质量的要求，具有良好的经济和社会效益。
相对于现有技术，本发明具有下列有益效果：1)冶炼过程分步骤对钢水氧含量进行控制，避免钢水氧含量的剧烈波动对铸坯质量产生不利影响；2)转炉出钢过程通过硅锰合金对钢水进行预脱氧，LF精炼过程采用硅铁粉对钢水氧含量进行精确控制，减少或避免含铝合金加入，从而减少硬质氧化铝夹杂对产品切削性能的影响；3)连铸过程采用结晶器专用保护渣，避免了高硫高氧易切削钢铸坯表面的夹渣、针孔缺陷；4)连铸过程增加结晶器一冷水量，减少二冷区零段、一段比水量，增加二冷区二段、三段比水量，避开钢种的脆性区间温度，避免铸坯表面出现角部裂纹缺陷；5)工序简单，操作方便，铸坯质量优良，具有良好的经济效益。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1实施例1中低碳含碲高硫易切削钢连铸坯抛丸后表面质量图；
图2实施例1中低碳含碲高硫易切削钢连铸坯酸洗后表面质量图；
图3实施例2中低碳含碲高硫易切削钢连铸坯酸洗后低倍质量图；
图4实施例2中低碳含碲高硫易切削钢连铸坯中夹杂物SEM电镜图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯的生产方法，包括：
1)在转炉或电炉中，采用高硫高磷铁水，并配铁水冷料进行吹炼，控制吹炼终点C含量和终点温度；
2)出钢过程根据不同碳含量加入不同重量硅锰合金对钢水进行预脱氧，出钢过程依次加入合金、白灰和化渣剂；
3)出炉后，吹氩站平台通过喂入铝线控制钢水氧含量；
4)LF精炼过程通过加硅铁粉或氧化铁皮对钢水进行控氧；LF精炼过程通过加白灰、电石进行造低碱度渣；
5)LF通电结束喂入硫线和含碲包芯线对成分进行精确控制，不进行钙处理，接着进行软吹；
6)连铸采用易切削钢专用保护渣，匹配过热度和拉速；
7)使用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；
8)优化结晶器冷却水冷却强度和二冷区冷却强度。
在本发明的步骤1)中，高硫高磷铁水的硫、磷含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的低碳含碲高硫易切削钢铸坯的品质，优选地，在步骤1)中，高硫高磷铁水满足以下条件：硫含量不大于0.30重量％，磷含量不大于0.20重量％。
在本发明的步骤1)中，铁水冷料的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的低碳含碲高硫易切削钢铸坯的品质，优选地，铁水冷料的加入量为10重量％-30重量％。
在本发明的步骤1)中，终点C含量和终点温度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的低碳含碲高硫易切削钢铸坯的品质，更优选地，吹炼终点碳含量为0.03重量％-0.07重量％，终点温度为1620-1680℃。
在本发明的步骤2)中，硅锰合金的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高预脱氧的效果，优选地，在步骤2)中，在出钢时C含量为0.05重量％-0.07重量％的情形下，出钢过程加硅锰合金4-5kg/t钢水；在出钢时C含量为0.03重量％-0.04重量％，出钢过程加入硅锰合金6-7kg/t钢水。
在本发明的步骤2)中，白灰和化渣剂的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高预脱氧的效果，在本发明的步骤2)中，硅锰合金的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高预脱氧的效果以减少硬质氧化铝夹杂对产品切削性能的影响，在步骤2)中，白灰的加入量为1-2kg/t钢水，化渣剂的加入量为0.5-12kg/t钢水；
在本发明的步骤2)中，合金的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高预脱氧的效果，在步骤2)中，合金包括硫铁、磷铁、低碳锰铁，加入量依次分别为10.3-11.9kg/t钢水、1.5-2.0kg/t钢水、13-14kg/t钢水。
在本发明的步骤3)中，铝线的喂入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高钢水氧含量的控制效果，优选地，在步骤3)中，每120t钢水喂36m铝线以能够脱氧10PPm，控制钢水在吹氩站平台氧含量在80-110PPm，其中，铝线的直径为12-14cm。
在本发明的步骤4)中，硅铁粉或氧化铁皮的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高钢水氧含量的控制效果以减少硬质氧化铝夹杂对产品切削性能的影响，优选地，在步骤4)中，在LF炉进站、第一次通电结束、第二次通电结束和LF最后一次通电结束对钢水进行定氧，控制LF炉精炼结束钢水氧含量在45-55PPm；其中，每120t钢水加入25kg硅铁粉以能够拉低钢水氧含量10PPm，每120t钢水加入30kg氧化铁皮以能够增加钢水氧含量10PPm.
在本发明的步骤4)中，各个通电时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高钢水氧含量的控制效果，优选地，第一次通电时间为11-13min，第二次通电时间为7-9min，最后一次通电(即第三次通电时间)时间为3-5min并且通电后升温至1580-1600℃；
在本发明的步骤4)中，白灰、电石的加入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高钢水氧含量的控制效果，优选地，LF精炼过程加入白灰的量为1-2kg/t钢水，电石的加入量为0.10-0.15kg/t钢水；
在本发明的步骤4)中，低碱度渣的各组分含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高低碳含碲高硫易切削钢铸坯的品质，优选地，低碱度渣满足以下条件：CaO的含量为30-35重量％、Al2O3的含量为5-8重量％、SiO2的含量为15-20重量％、FeO的含量为4-6重量％，MnO的含量为10-15％，MgO的含量为8-10重量％，S的含量为5-8重量％，余下为其他的微量组分，二元碱度为2-2.5。
在本发明的步骤5)中，硫线和含碲包芯线的喂入量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高对钢水硫、碲含量进行精确控制，优选地，在步骤5)中，硫线的喂入量为1.5-2m/t钢水，含碲包芯线的喂入量为2.5-3m/t钢水，硫线的直径为13cm，含碲包芯线的直径为12cm；
在本发明的步骤5)中，软吹时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高对钢水硫、碲含量进行精确控制，优选地，软吹时间为20-25min。
在本发明的步骤6)中，切削钢专用保护渣的各组分含量以及物理性质可以在宽的范围内选择，但是为了进一步避免高硫高氧易切削钢铸坯表面形成夹渣、针孔缺陷，优选地，在步骤6)中，易切削钢专用保护渣满足以下条件：保护渣中全碳TC的含量为12.8-13.2重量％、SiO2的含量为32.1-32.3重量％、Al2O3的含量为5.1-5.3重量％、CaO的含量为30.5-30.7重量％、CaO/SiO2的比值为0.94-0.96，NaO的含量为7.5-8.0重量％，F的含量为6.5-7.0重量％，余下为其他的微量组分；熔融温度为1110-1130℃、粘度为0.25-0.27Pa·S、容重为0.74-0.76g/cm3。
在本发明的步骤6)中，切削钢专用保护渣的各组分含量以及物理性质可以在宽的范围内选择，但是为了进一步避免高硫高氧易切削钢铸坯表面形成夹渣、针孔缺陷，优选地，过热度在25-32℃时，拉速为1.2-2.0m/min；过热度在32-40℃时，拉速为1.0-1.8m/min。
在本发明的步骤7)中，结晶器电磁搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高高硫高氧易切削钢铸坯的质量，优选地，在步骤7)中，结晶器电磁搅拌满足：频率为4-5Hz、电流为250-350A。
在本发明的步骤7)中，末端电磁搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高高硫高氧易切削钢铸坯的质量，优选地，末端电磁搅拌满足：频率为9-10Hz、电流为150-200A。
在本发明的步骤8)中，冷水区的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步避开钢种的脆性区间温度，避免铸坯表面出现角部裂纹缺陷，优选地，在步骤8)中，增加结晶器(一冷却)水流量125-135m3/h；二冷区比水量为0.6-0.7L/kg，二冷区比水量的分配比：零段：1段：2段：3段＝20：9-11：29-31：39-41。
本发明还提供了一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯，该低碳含碲高硫易切削钢铸坯通过上述的生产方法制得；优选地，低碳含碲高硫易切削钢铸坯的各元素的重量百分含量满足以下条件：C≤0.15％、Si≤0.05％、Mn为1.25-1.50％、P为0.055-0.070％、S为0.35-0.50％、Te为0.020-0.050％。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。在以下实施例中，保护渣满足以下条件：TC的含量为13.0％、SiO2的含量为32.2％、Al2O3的含量为5.2％、CaO的含量为30.6％、CaO/SiO2的含量为0.95％、CaO/SiO2的比值为0.95；熔融温度为1120℃、粘度为0.26Pa.S、容重为0.75g/cm3。硫线的直径为13cm，含碲包芯线的直径为12cm，铝线的直径为13cm。
实施例1
采用“120t转炉-120tLF精炼-八机八流180×180mm连铸机”工艺流程生产低碳含碲高硫易切削钢，其化学组成如下表1。
表1
组分 C si Mn P S Te
含量/％ 0.13 0.016 1.32 0.060 0.41 0.028
具体操作步骤：
①转炉工序：兑入转炉高磷高硫铁水，硫含量0.102重量％，磷含量0.13重量％，冷料加入量比重为22重量％，转炉吹炼终点C含量为0.07重量％，温度1645℃，出钢过程依次向钢水中加入500Kg硅锰合金、1250Kg硫铁、230Kg磷铁、1680Kg低碳锰铁、200Kg白灰和50Kg化渣剂，炉后吹氩平台定氧钢水氧含量85PPm，无需喂入铝线。
②LF精炼工序：LF进站对钢水定氧为70PPm，对钢水进行第一次通电，通电12min，并加入200Kg白灰，通电过程漂入15kg电石保持炉内还原性气氛；第一次通电结束对钢水进行定氧为58PPm，开大翻向钢水中加入20kg硅铁粉，对钢水进行第二次通电，通电8min，通电过程漂入15kg电石保持炉内还原性气氛；第二次通电结束对钢水进行定氧为46PPm，取样进行化学成分分析；通电4min升温至1590℃，LF通电结束，对钢水进行定氧为49PPm，根据化学成分分析结果，喂入200m硫线和300m含碲包芯线，软吹20min。
③连铸工序：连铸过程采用保护浇铸，采用易切削钢专用保护渣，中包过热度30℃，拉速1.2m/min，一冷水量：130m3/h；二冷比水量：0.65L/kg，分配比：零段：1段：2段：3段＝20：10：30:40；结晶器电磁搅拌：4Hz/300A，末端电磁搅拌：10HZ/200A。
通过该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯表面良好，连铸坯表面无密集针孔、表面夹渣和裂纹缺陷。
实施例2
采用“50t转炉-50tLF精炼-四机四流160×160mm连铸机”工艺流程生产低碳含碲高硫易切削钢，其化学组成如下表2。
表2
组分 C si Mn P S Te
含量/％ 0.09 0.021 1.38 0.065 0.45 0.032
具体操作步骤：
①转炉工序：兑入转炉高磷高硫铁水，硫含量0.082重量％，磷含量0.116重量％，冷料加入量比重为25重量％，转炉吹炼终点C含量为0.044重量％，温度1662℃，出钢过程依次向钢水中加入320Kg硅锰合金、590Kg硫铁、76Kg磷铁、650Kg低碳锰铁、60Kg白灰和30Kg化渣剂，炉后吹氩平台定氧钢水氧含量94PPm，无需喂入铝线。
②LF精炼工序：LF进站对钢水定氧为78PPm，对钢水进行第一次通电，通电10min，并加入60Kg白灰，通电过程漂入5kg电石保持炉内还原性气氛；第一次通电结束对钢水进行定氧为62PPm，开大翻向钢水中加入10kg硅铁粉，对钢水进行第二次通电，通电7min，通电过程漂入15kg电石保持炉内还原性气氛；第二次通电结束对钢水进行定氧为49PPm，取样进行化学成分分析；通电5min升温至1595℃，LF通电结束，根据化学成分分析结果，对钢水进行定氧为52PPm，喂入100m硫线和135m含碲包芯线，软吹22min。
③连铸工序：连铸过程采用保护浇铸，采用易切削钢专用保护渣，中包过热度35℃，拉速1.7m/min，一冷水量：125m3/h；二冷比水量：0.60L/kg，分配比：零段：1段：2段：3段＝20：10：30：40；结晶器电磁搅拌：5Hz/280A，末端电磁搅拌：10HZ/180A。
通过该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯低倍良好，连铸坯低倍无皮下气泡、皮下裂纹、中间裂纹等缺陷。
检测例1
1)对实施例1的产品进行抛丸检测，检测结果见图1，由图可知，通过该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯表面良好，连铸坯表面无密集针孔、表面夹渣缺陷。
2)对实施例1的产品进行酸洗检测，检测结果见图2，由图可知，通过该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯表面良好，连铸坯表面无针孔、裂纹缺陷。
3)对实施例2的产品进行酸洗检测，检测结果见图3，由图可知，通过该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯低倍良好，连铸坯低倍无皮下气泡、皮下裂纹、中间裂纹等缺陷。
4)对实施例2的产品进行SEM检测，检测结果见图4，由图可知，该工艺生产的含碲高硫易切削钢铸坯中夹杂物呈近似球状，且夹杂物周围有白色物质，其附着在夹杂物的两端，利用扫描电镜对含有白色物质的夹杂物进行EDS元素面扫描，可以看出白色物质为Te元素，该夹杂物主要为硫化锰夹杂，其周围附着单质Te元素。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯的生产方法，其特征在于，包括：
1)在转炉或电炉中，采用高硫高磷铁水并配铁水冷料进行吹炼，控制吹炼终点C含量和终点温度；
2)出钢过程加入硅锰合金、合金、白灰和化渣剂对钢水进行预脱氧；
3)出炉后，吹氩站平台通过喂入铝线控制钢水氧含量；
4)LF精炼过程通过加硅铁粉或氧化铁皮对钢水进行控氧；LF精炼过程通过加白灰、电石进行造低碱度渣；
5)LF通电结束喂入硫线和含碲包芯线，接着进行软吹；
6)连铸采用易切削钢专用保护渣，匹配过热度和拉速；
7)使用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；
8)优化结晶器冷却水冷却强度和二冷区冷却强度。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤1)中，高硫高磷铁水满足以下条件：硫含量不大于0.30重量％，磷含量不大于0.20重量％；
优选地，铁水冷料的加入量为10重量％-30重量％；
更优选地，吹炼终点碳含量为0.03重量％-0.07重量％，终点温度为1620-1680℃。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤2)中，在出钢时C含量为0.05重量％-0.07重量％的情形下，出钢过程加硅锰合金4-5kg/t钢水；在出钢时C含量为0.03重量％-0.04重量％，出钢过程加入硅锰合金6-7kg/t钢水；
在步骤2)中，白灰的加入量为1-2kg/t钢水，化渣剂的加入量为0.5-12kg/t钢水；
在步骤2)中，合金包括硫铁、磷铁、低碳锰铁，加入量依次分别为10.3-11.9kg/t钢水、1.5-2.0kg/t钢水、13-14kg/t钢水。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤3)中，每120t钢水喂36m铝线以能够脱氧10PPm，控制钢水在吹氩站平台氧含量在80-110PPm，其中，铝线的直径为112-14cm。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤4)中，在LF炉进站、第一次通电结束、第二次通电结束和LF最后一次通电结束对钢水进行定氧，控制LF炉精炼结束钢水氧含量在45-55PPm；其中，每120t钢水加入25kg硅铁粉以能够拉低钢水氧含量10PPm，每120t钢水加入30kg氧化铁皮以能够增加钢水氧含量10PPm；
优选地，第一次通电时间为11-13min，第二次通电时间为7-9min，最后一次通电时间为3-5min并且通电后升温至1580-1600℃；
优选地，LF精炼过程加入白灰的量为1-2kg/t钢水，电石的加入量为0.1-0.15kg/t钢水；
优选地，低碱度渣满足以下条件：CaO的含量为30-35重量％、Al2O3的含量为5-8重量％、SiO2的含量为15-20重量％、FeO的含量为4-6重量％，二元碱度为2-2.5。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤5)中，硫线的喂入量为1.5-2m/t钢水，含碲包芯线的喂入量为2.5-3m/t钢水，硫线的直径为12-14cm，含碲包芯线的直径为12-14cm；
优选地，软吹时间为20-25min。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤6)中，易切削钢专用保护渣满足以下条件：保护渣中全碳TC的含量为12.8-13.2重量％、SiO2的含量为32.1-32.3重量％、Al2O3的含量为5.1-5.3重量％、CaO的含量为30.5-30.7重量％、CaO/SiO2的比值0.94-0.96；熔融温度为1110-1130℃、粘度为0.25-0.27Pa·S、容重为0.74-0.76g/cm3；
优选地，过热度在25-32℃时，拉速为1.2-2.0m/min；过热度在32-40℃时，拉速为1.0-1.8m/min。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤7)中，结晶器电磁搅拌满足：频率为4-5Hz、电流为250-350A；
优选地，末端电磁搅拌满足：频率为9-10Hz、电流为150-200A。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其中，在步骤8)中，增加结晶器水流量125-135m3/h；二冷区比水量为0.6-0.7L/kg，二冷区比水量的分配比：零段：1段：2段：3段＝20：9-11：29-31：39-41。
10.一种低碳含碲高硫易切削钢铸坯，其特征在于，该低碳含碲高硫易切削钢铸坯通过权利要求1-9中任意一项所述的生产方法制得；
优选地，低碳含碲高硫易切削钢铸坯的各元素的重量百分含量满足以下条件：C≤0.15％、Si≤0.05％、Mn为1.25-1.50％、P为0.055-0.070％、S为0.35-0.50％、Te为0.020-0.050％。
CN202010237206.1A 2020-03-30 2020-03-30 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法 Pending CN111286580A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010237206.1A CN111286580A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010237206.1A CN111286580A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111286580A true CN111286580A (zh) 2020-06-16

Family

ID=71022895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010237206.1A Pending CN111286580A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111286580A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913704A (zh) * 2021-12-13 2022-01-11 北京科技大学 碲-硫协同处理的铝脱氧钢及其制备方法和应用
CN114645217A (zh) * 2022-03-25 2022-06-21 宝武杰富意特殊钢有限公司 易切削钢及其制备方法
CN114807509A (zh) * 2022-06-02 2022-07-29 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 一种铅碲硫复合易切削钢的冶炼方法
CN115386800A (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 鞍钢股份有限公司 一种低碳高锰硫环保型易切削钢及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297086A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Kobe Steel Ltd 快削鋼の製造方法
CN102211160A (zh) * 2011-05-13 2011-10-12 攀钢集团有限公司 含硫易切削齿轮钢的连铸方法
CN103556065A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种易切削塑料模具钢板的生产方法
CN108265228A (zh) * 2018-02-01 2018-07-10 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种高切削性能钢的生产方法
CN110904395A (zh) * 2019-12-17 2020-03-24 芜湖新兴铸管有限责任公司 含硫易切削钢及其熔炼方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297086A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Kobe Steel Ltd 快削鋼の製造方法
CN102211160A (zh) * 2011-05-13 2011-10-12 攀钢集团有限公司 含硫易切削齿轮钢的连铸方法
CN103556065A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种易切削塑料模具钢板的生产方法
CN108265228A (zh) * 2018-02-01 2018-07-10 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种高切削性能钢的生产方法
CN110904395A (zh) * 2019-12-17 2020-03-24 芜湖新兴铸管有限责任公司 含硫易切削钢及其熔炼方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
干勇等: "《现代连续铸钢实用手册》", 31 March 2010, 冶金工业出版社 *
徐雷等: "120t BOF-LF-180mm×180mm坯连铸-连轧流程生产易切削钢1215工艺实践", 《特殊钢》 *
曹鹏军等: "《金属材料学》", 30 November 2018, 冶金工业出版社 *
罗莉萍等: "《炼钢生产》", 29 February 2016, 冶金工业出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913704A (zh) * 2021-12-13 2022-01-11 北京科技大学 碲-硫协同处理的铝脱氧钢及其制备方法和应用
CN114645217A (zh) * 2022-03-25 2022-06-21 宝武杰富意特殊钢有限公司 易切削钢及其制备方法
CN114645217B (zh) * 2022-03-25 2023-02-28 宝武杰富意特殊钢有限公司 易切削钢及其制备方法
CN114807509A (zh) * 2022-06-02 2022-07-29 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 一种铅碲硫复合易切削钢的冶炼方法
CN115386800A (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 鞍钢股份有限公司 一种低碳高锰硫环保型易切削钢及其制造方法
CN115386800B (zh) * 2022-08-30 2023-10-20 鞍钢股份有限公司 一种低碳高锰硫环保型易切削钢及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111286580A (zh) 低碳含碲高硫易切削钢铸坯及其生产方法
CN112899552B (zh) 一种超低铝无取向硅钢夹杂物控制方法
CN108393614B (zh) 一种高品质焊丝钢盘条及其生产方法
CN113981312B (zh) 一种高强度低松弛预应力钢绞线用热轧盘条及其制备方法
CN110230006B (zh) 一种汽车变速箱用低磷齿轮钢的生产方法
CN101397633B (zh) 一种含硫含铜的易切削不锈钢及其制备方法
US20090038439A1 (en) Process for producing steel for high-carbon steel wire material with excellent drawability and fatique characteristics
CN113528963A (zh) 易切削高耐腐蚀的奥氏体不锈钢盘条及其制备方法
CN114318154A (zh) 一种高洁净度焊丝钢l-s3及其制备方法
CN110819896A (zh) 一种精密压延用超薄奥氏体不锈钢带材的冶炼方法
CN113215476A (zh) 一种生产工业纯铁的方法
CN114645208B (zh) 一种采用碲处理的非调质胀断连杆用钢及其生产方法
CN109881121A (zh) 一种耐氯离子腐蚀的高强度抗震钢筋及其生产方法和用途
CN111304532B (zh) 一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法
CN112877587A (zh) 一种采用电弧炉与钢包精炼炉冶炼高锰twip钢的方法
CN110714161B (zh) 一种汽车用高硫易切削钢及其生产工艺
CN105728614A (zh) 制备21-10Mn7Mo焊丝的锻造方法及其锻坯件
CN115558834A (zh) 一种中厚板钢种及其冶炼方法
CN115216693A (zh) 一种无铅易切削不锈钢及其制备方法
CN110791709B (zh) 结构钢线材、改善结构钢线材切削性能的方法
CN113528964A (zh) 易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材及其制备方法
CN109778073B (zh) 一种易切削汽车同步器用钢及其制备方法
CN117660849B (zh) 一种控磷00Cr21Ni13Mn5N高氮奥氏体不锈钢及其生产方法
CN112458368A (zh) 一种稀土-钛微合金化高强度中厚板及其制造方法
CN103060527A (zh) 一种车轴钢lf精炼炉造渣方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200616