CN115094321A - 一种长寿命注塑机螺杆用钢及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种长寿命注塑机螺杆用钢及制备方法。长寿命注塑机螺杆用钢，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.38～0.45％，Si 0.15～0.35％，Mn0.40～0.70％，Mo 0.20～0.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr 2.25～7.75％，V 0.10～0.30％，Cu 0.20～0.40％，Ti 0.20～0.40％，Al：0.015～0.045％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。本发明提供的长寿命注塑机螺杆用钢，具体良好的力学性能、耐磨、耐蚀性能，制备的长寿命注塑机螺杆使用寿命长达15～18个月。

Description

一种长寿命注塑机螺杆用钢及制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种长寿命注塑机螺杆用钢及制备方法。
背景技术
螺杆是注塑机的重要部件，它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。因此材料要求有高的耐磨性、抗腐蚀性。目前注塑机螺杆主要用钢为38CrMoAl，38CrMoAl通过调质后氮化形成高硬耐磨层，由于38CrMoAl钢中Al含量高，钢的纯净度难控制，B类非金属夹杂物多且粗，另外氮化后易形成粗大的AlN针，使用中容易疲劳失效，形成麻面，提前下线，使用寿命较短，一般在5～9个月。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种长寿命注塑机螺杆用钢，具体良好的力学性能、耐磨、耐蚀性能，制备的长寿命注塑机螺杆使用寿命长达15～18个月。
本发明的另一目的是提供一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，利于工业制备。
为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：
一种长寿命注塑机螺杆用钢，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.38～0.45％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.40～0.70％，Mo 0.20～0.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr 2.25～7.75％，V 0.10～0.30％，Cu 0.20～0.40％，Ti 0.20～0.40％，Al：0.015～0.045％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
优选的，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.40～0.44％，Si 0.20～0.30％，Mn0.55～0.65％，Mo 0.25～0.30％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr 4.55～6.55％，V 0.15～0.25％，Cu 0.25～0.30％，Ti 0.25～0.30％，Al：0.020～0.030％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，包括，
S1：电炉冶炼：将铁水、废钢混合后在电炉内冶炼；冶炼时加入石灰，钢水温度≥1580℃、C≥0.08％时出钢，出钢时依次加入铝块、合金、废铜和造渣剂；
S2：LF精炼：加入铝线、碳化硅和硅铁粉进行脱氧；脱氧后造白渣，白渣保持时间≥20min，白渣碱度3～6；
S3：VD真空处理：真空度不超过70Pa，真空保持时间10～20min；破空后添加铝线、钛线将钢水中Al的含量调整至0.015～0.045wt％、Ti的含量调整至0.20～0.40wt％；VD吊包前进行软吹处理，吹氩气流量控制10～30L/min，软吹时间10-30min，VD吊包温度为1530～1550℃；
S4：连铸：长水口采用氩气保护、采用整体浸入式水口、中间包钢水表面加入覆盖剂，结晶器配有M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌，得到铸坯；
S5：轧制：将铸坯火切分段后在加热炉进行加热，保温时间8～15小时，保温温度1230～1280℃；加热结束后开坯得到中间坯；中间坯通过连轧机进行轧制得到圆钢，圆钢收集温度≥500℃；圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；
S6：缓冷后的圆钢经调质处理、氮化处理后得到前述的长寿命注塑机螺杆用钢。
优选的，所述步骤S1中，
所述铁水的成分包括C≥3.0wt％，Si 0.20％～0.60wt％，Mn≤1.00wt％，P≤0.020wt％，S≤0.015wt％，As≤0.006wt％，Pb≤0.006wt％，Sn≤0.006wt％，Sb≤0.006wt％，Bi≤0.010wt％，余量为Fe；
所述废钢的成分包括Ni≤0.30％，P≤0.065％，S≤0.055％，余量为Fe；
铁水热装比为45％～90％；
所述促净剂中，CaO的含量为40～60wt％，Al2O3的含量为25～40wt％；
所述合金包括硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金和钒铁合金。
优选的，所述步骤S1中，铁水热装比为70％～80％。
优选的，所述步骤S2中，造白渣的同时按钢水的目标成分进行微调。
优选的，所述步骤S4中，连铸弧形半径为17m，浇注断面为Φ800mm，拉速为0.19m/min，过热度为18～30℃。
优选的，所述步骤S6中，所述调质处理包括，在840～880℃保温10小时后淬火，淬火结束后在600～680℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。
优选的，所述步骤S6中，所述氮化处理的处理温度为530～580℃，处理时间为50～80小时。
本发明的有益效果：
1)通过添加Cr、Mn、Mo使用钢材有良好的淬透性，调质后有良好的综合机械性能；通过添加V、Ti构成氮化物形成元素，可获得较深的氮化层深度和较高的表面硬度，并添加Cr、Cu、Ti元素提高螺杆的抗酸蚀性能；另外采用大轧制比确保螺杆具有较高的质密性，以此获得良好综合力学性能，满足螺杆耐磨、耐蚀的要求。
2)本发明冶炼过程选用铁水、废钢以及合金辅料等，极大降低了钢中的有害元素，使钢材的冲击性能得到进一步提高。
3)本发明生产长寿命注塑机螺杆钢制备的螺杆，使用寿命约15～18个月，是普通螺杆的2倍，相比制备38CrMoAl所用的合金，本发明的制造成本更低。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种长寿命注塑机螺杆用钢，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.38～0.45％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.40～0.70％，Mo 0.20～0.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr 2.25～7.75％，V 0.10～0.30％，Cu 0.20～0.40％，Ti 0.20～0.40％，Al：0.015～0.045％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
在本发明的优选实施例中，长寿命注塑机螺杆用钢，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.40～0.44％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.55～0.65％，Mo 0.25～0.30％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr 4.55～6.55％，V 0.15～0.25％，Cu 0.25～0.30％，Ti 0.25～0.30％，Al：0.020～0.030％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。优选配方制备时采用的合金含量更少，能够降低制造成本。
本发明实施例还提供一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，包括以下步骤：
S1：电炉冶炼：
1)加入铁水和废钢，并加入第一批石灰，加入量为4.5～8.5kg/t铁水，通电化渣除磷；铁水热装比为45％～90％，优选70％～80％；铁水的成分包括C≥3.0wt％，Si 0.20％～0.60wt％，Mn≤1.00wt％，P≤0.020wt％，S≤0.015wt％，As≤0.006wt％，Pb≤0.006wt％，Sn≤0.006wt％，Sb≤0.006wt％，Bi≤0.010wt％，余量为Fe；废钢的成分包括Ni≤0.30wt％，P≤0.065wt％，S≤0.055wt％，余量为Fe；
2)冶炼中期(通常指冶炼20～40min期间)时加入第二批石灰，加入量为2～6kg/t铁水；
3)冶炼后期(通常指冶炼40～50min期间)时多批次少量加入石灰，每次加入量控制在1～3kg/t铁水，一般加入三次；
4)冶炼终点测温、取样，电炉出钢控制终点C≥0.08％，终点温度≥1580℃；
5)达到出钢控制终点时出钢，出钢时加入铝块沉淀脱氧，加入量为1.2kg/t铁水；之后加入硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金、钒铁合金、废铜；最后加入促净剂和石灰，促净剂的加入量为2～4kg/t铁水；石灰加入量为5～8kg/t铁水。
S2：LF精炼：
1)精炼前期(通常指前15min)，通电化渣，加入1～2m/t铁水的铝线进行沉淀脱氧，同时分批次加入碳化硅和硅铁粉进行扩散脱氧，碳化硅的加入量为1～1.5kg/t铁水，硅铁粉的加入量为0.5～0.8kg/t铁水；
2)精炼中期，一方面通过出钢时加入的促净剂和石灰造白渣，白渣保持时间≥20min，控制炉渣碱度3～6，能够有效脱硫、吸附上浮的非金属夹杂物；另一方面根据取样成分确定补加合金种类及含量对钢水的成分进行微调；
3)造白渣结束后通电升温至1600～1640℃，并通过氩气搅拌使钢水成分和温度均匀。
沉淀脱氧+扩散脱氧的复合脱氧方法，有效降低钢中氧含量；采用促净剂和石灰渣系，稳定碱度控制；精炼过程通过造泡沫化白渣，有效吸附钢中的夹杂物，确保钢水纯净度。LF精炼时优选采用水冷惰性气体炉盖，能够减少钢水二次氧化。
S3：VD真空处理：
1)钢包进站测温、取样；
2)钢水进行真空处理，真空度控制不超过70Pa，真空保持时间10～20min；
3)真空结束后测温、取样，破空后根据取样检测成分添加铝线、钛线将钢水中Al的含量调整至0.015～0.045wt％、Ti的含量调整至0.20～0.40wt％；
4)VD吊包前进行软吹处理，吹氩气流量控制10～30L/min，软吹时间10～30min，吊包温度控制在1530～1550℃。
VD真空处理时，全程通入氩气，防止二次氧化，实现钢水有效脱氢。钢包采用双透气砖底吹设计，利于夹杂物上浮，提高钢水纯净度。
S4：连铸：
1)钢包吊运至连铸平台；
2)钢包底部安装长水口，长水口采用氩气保护，采用整体浸入式水口，打开滑板，使钢包内钢水通过长水口流入中间包，并在中间包钢水表面加入覆盖剂，
3)待中间包内钢水重量达到30～40t打开结晶器水口，使钢水通过结晶器水口流入结晶器内进行低过热度(18～30℃)浇注，浇注断面Φ800mm，拉速为0.19m/min，结晶器配有M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌，得到铸坯；
连铸弧形半径17m，静压力大，有利于凝固补缩。连铸过程采用长水口氩气保护、整体浸入式水口、中间包采用专用覆盖剂等措施，实现保护浇铸，防止二次氧化。连铸采用低过热度浇铸，有效降低铸坯的偏析，提高铸坯低倍致密性，减少铸坯缺陷。连铸采用M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌，有效控制铸坯的结晶组织，降低铸坯的偏析，减少铸坯内部缺陷。
S5：轧制：
1)铸坯火切分段后吊运至加热炉进行加热，保温时间8～15小时，保温温度1230～1280℃；
2)铸坯加热结束后转运至开坯机进行开坯；
3)中间坯转运至连轧机进行轧制圆钢，尺寸、外形符合成品要求；轧制比≥8，确保注塑机螺杆具有较高的质密性；
4)圆钢收集温度≥500℃；
5)圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；缓冷结束后出坑。
因该产品含较高的Cr、Mo、V等元素，钢坯易产生缩孔和中心裂纹等低倍缺陷，为保证产品质量满足使用要求，采用的连铸热送热轧工艺，减少钢坯冷却、加热产生裂纹的风险。
S6：调质：圆钢在840～880℃保温10小时后淬火，淬火结束后在600～680℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。
S7：氮化：调质后的圆钢在530～580℃下、氮气氛围下保温50～80小时。
下述实施例中：
硅锰合金中硅的含量为50wt％，锰的含量为35wt％，其余为铁和不可避免的杂质；
钼铁合金中钼的含量为80wt％，其余为铁和不可避免的杂质；
高碳铬铁中铬的含量为85wt％，碳含量为5wt％，其余为铁和不可避免的杂质；
废铜中铜的含量为98wt％，其余为不可避免的杂质；
促净剂中，CaO的含量为40～60wt％，Al2O3的含量为25～40wt％，其余为不可避免的杂质，粒度范围5～20mm；
石灰中CaO占比85～95％，SiO2占比1～2％，其余为不可避免的杂质元素，粒度范围10～80mm；
覆盖剂中SiO2的含量为20～30wt％，CaO的含量为30～40wt％，Al2O3的含量为10～20wt％，其余为不可避免的杂质，粒度为1～3mm；
铝线中铝含量为99wt％，其余为不可避免的杂质元素，铝线直径10mm；
钛线中钛含量为60～80wt％；
碳化硅中SiC含量为70～80wt％，直径不超过5mm；
硅铁粉中硅含量为70～90wt％，直径不超过1mm，其余为不可避免的杂质。
实施例1
(1)电炉冶炼
1)电炉冶炼前加入铁水和废钢，废钢加入量25t，铁水加入量90t，并加入第一批石灰800kg，通电化渣除磷；
2)冶炼中期加入第二批石灰400kg；
3)冶炼后期分3次少量加入石灰，控制在100kg/次；
4)冶炼终点测温、取样，电炉出钢控制终点C的含量为0.15wt％，出钢温度1603℃；
5)出钢合金化，加入铝块、硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金、钒铁合金、废铜；
6)出钢加入造渣剂，加入350kg促净剂，600kg石灰。
(2)LF精炼
1)LF精炼前期通电化渣，加入150m的铝线进行沉淀脱氧，同时分批次加入120kg碳化硅和60kg硅铁粉进行扩散脱氧；
2)LF精炼中期一方面造白渣，白渣时间40min，控制炉渣碱度5，有效脱硫、吸附上浮的非金属夹杂物；另一方面根据取样成分确定补加合金种类及含量。
3)通电升温至1620℃，并通过氩气搅拌均匀钢水成分和温度。
(3)VD真空处理
1)钢包进站测温、取样；
2)钢水进行真空处理，真空度37Pa，真空保持时间18min；
3)真空结束后测温、取样，根据取样检测成分添加铝线、钛线；
4)VD后期进行软吹处理，吹氩气流量控制在10～30L/min，软吹时间26min。
(4)连铸
1)钢包吊运至连铸平台；
2)钢包底部安装长水口，打开滑板，使钢包内钢水通过长水口流入中间包，并在中间包钢液面上加入覆盖剂，保证钢液不裸露；
3)待中间包内钢水重量达到35t打开结晶器水口，使钢水通过结晶器水口流入结晶器内进行浇注，过热度24℃。
(5)热送热轧
1)铸坯火切分段后吊运至加热炉进行加热，保温时间12h，保温温度1258℃；
2)铸坯加热结束后转运至1350开坯机进行开坯，中间坯规格300×450mm；
3)中间坯转运至连轧机进行轧制圆钢，轧制比11，尺寸、外形符合成品要求；
4)圆钢收集温度≥500℃；
5)圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；
6)圆钢缓冷结束后出坑。
从步骤5得到的圆钢中取样检低倍组织(检测标准：GB/T 1979)、非金属夹杂物(检测标准：GB/T 10561标准A法)，奥氏体晶粒度(奥氏体化温870℃，检测标准：GB/T 6394)。检测数据见表2～表4。
(6)调质处理
从圆钢上取Ф25mm的毛坯试样调质处理，圆钢在860℃保温10小时后淬火处理，淬火剂为油，淬火结束后装入加热炉在640℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。检测按GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》和GB/T 229《金属材料夏比摆锤冲击试验》检测圆钢纵向拉伸和冲击性能，数据见表5。
(7)氮化处理
调质处理后的圆钢在554℃保温65小时，气体环境为氮气，保温后出炉空冷至室温后检测表面硬度(检测标准：GB 7997-87)及氮化层深度(检测标准：GB/T 11354)，氮化层组织见表6。
实施例2
(1)电炉冶炼
1)电炉冶炼前期加入铁水和废钢，废钢加入量25t，铁水加入量90t，并加入第一批石灰800kg，通电化渣除磷；
2)冶炼中期加入第二批石灰400kg；
3)冶炼后期3次少量加入石灰，控制在100kg/次；
4)冶炼终点测温、取样，电炉出钢控制终点C的含量为0.15wt％，出钢温度1610℃；
5)出钢合金化，加入铝块、硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金、钒铁合金、废铜；
6)出钢加入造渣剂，加入350kg促净剂、600kg石灰。
(2)LF精炼
1)LF精炼前期通电化渣，加入160m的铝线进行沉淀脱氧，同时分批次加入110g碳化硅和75kg硅铁粉进行扩散脱氧；
2)LF精炼中期一方面造白渣，白渣时间44min，控制炉渣碱度5.5，有效脱硫、吸附上浮的非金属夹杂物；另一方面根据取样成分确定补加合金种类及含量。
3)通电升温至1610℃，并通过氩气搅拌均匀钢水成分和温度。
(3)VD真空处理
1)钢包进站测温、取样；
2)钢水进行真空处理，真空度42Pa，真空保持时间18min；
3)真空结束后测温、取样，根据取样检测成分添加铝线、钛线；
4)VD后期进行软吹处理，吹氩气流量控制在10～30L/min，软吹时间25min。
(4)连铸
1)钢包吊运至连铸平台；
2)钢包底部安装长水口，打开滑板，使钢包内钢水通过长水口流入中间包，并在中间包钢液面上加入覆盖剂，保证钢液不裸露；
3)待中间包内钢水重量达到38t打开结晶器水口，使钢水通过结晶器水口流入结晶器内进行浇注，过热度27℃。
(5)热送热轧
1)铸坯火切分段后吊运至加热炉进行加热，保温时间12小时，保温温度1275℃；
2)铸坯加热结束后转运至1350开坯机进行开坯，中间坯规格300×450mm；
3)中间坯转运至连轧机进行轧制圆钢，轧制比10，尺寸、外形符合成品要求；
4)圆钢收集温度≥500℃；
5)圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；
6)圆钢缓冷结束后出坑。
得到的圆钢中取样检低倍组织(检测标准：GB/T 1979)、非金属夹杂物(检测标准：GB/T 10561标准A法)，奥氏体晶粒度(奥氏体化温870℃，检测标准：GB/T 6394)。检测数据见表2～表4。
(6)调质处理
从圆钢上取Ф25mm的毛坯试样调质处理，圆钢在870℃保温10小时后淬火处理，淬火剂为水，淬火结束后装入加热炉在668℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。检测按GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》和GB/T 229《金属材料夏比摆锤冲击试验》检测圆钢纵向拉伸和冲击性能，数据见表5。
(7)氮化处理
调质处理后的圆钢在568℃保温76小时，气体环境为氮气，保温后出炉空冷至室温后检测表面硬度(检测标准：GB 7997-87)及氮化层深度(检测标准：GB/T 11354)，氮化层组织见表6。
实施例3
(1)电炉冶炼
1)电炉冶炼前期加入铁水和废钢，废钢加入量25t，铁水加入量90t，并加入第一批石灰800kg，通电化渣除磷；
2)冶炼中期加入第二批石灰400kg；
3)冶炼后期分三次少量加入石灰，控制在100kg/次；
4)冶炼终点测温、取样，电炉出钢控制终点C的含量为0.10wt％，出钢温度1632℃；
5)出钢，加入铝块、硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金、钒铁合金、废铜；
6)出钢加入造渣剂，加入350kg促净剂、600kg石灰。
(2)LF精炼
1)LF精炼前期通电化渣，加入145m的铝线进行沉淀脱氧，同时分批次加入135kg碳化硅和58kg硅铁粉进行扩散脱氧；
2)LF精炼中期一方面造白渣，白渣时间41min，控制炉渣碱度4.5，有效脱硫、吸附上浮的非金属夹杂物；另一方面根据取样成分确定补加合金种类及含量。
3)通电升温至1678℃，并通过氩气搅拌均匀钢水成分和温度。
(3)VD真空处理
1)钢包进站测温、取样；
2)钢水进行真空处理，真空度47Pa，真空保持时间12min；
3)真空结束后测温、取样，根据取样检测成分添加铝线、钛线；
4)VD后期进行软吹处理，吹氩气流量控制10～30L/min，软吹时间26min。
(4)连铸
1)钢包吊运至连铸平台；
2)钢包底部安装长水口，打开滑板，使钢包内钢水通过长水口流入中间包，并在中间包钢液面上加入覆盖剂，保证钢液不裸露；
3)待中间包内钢水重量达到33t打开结晶器水口，使钢水通过结晶器水口流入结晶器内进行浇注，过热度28℃。
(5)热送热轧
1)铸坯火切分段后吊运至加热炉进行加热，保温时间13小时，保温温度1273℃；
2)铸坯加热结束后转运至1350开坯机进行开坯，中间坯规格300×450mm；
3)中间坯转运至连轧机进行轧制圆钢，轧制比为8，尺寸、外形符合成品要求；
4)圆钢收集温度≥500℃；
5)圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；
6)圆钢缓冷结束后出坑。
得到的圆钢中取样检低倍组织(检测标准：GB/T 1979)、非金属夹杂物(检测标准：GB/T 10561标准A法)，奥氏体晶粒度(奥氏体化温870℃，检测标准：GB/T 6394)。检测数据见表2～表4。
(6)调质处理
从圆钢上取Ф25mm的毛坯试样调质处理，圆钢在872℃保温10小时后淬火处理，淬火剂为水，淬火结束后装入加热炉在636℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。检测按GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》和GB/T 229《金属材料夏比摆锤冲击试验》检测圆钢纵向拉伸和冲击性能，数据见表5。
(7)氮化处理
调质处理后的圆钢在556℃保温74小时，气体环境为氮气，保温后出炉空冷至室温后检测表面硬度(检测标准：GB 7997-87)及氮化层深度(检测标准：GB/T 11354)，氮化层组织见表6。
表1钢的化学成分wt％
Figure BDA0003718457520000101
表2低倍组织/级
Figure BDA0003718457520000102
表3非金属夹杂物/级
Figure BDA0003718457520000103
表4奥氏体晶粒度/级
Figure BDA0003718457520000104
Figure BDA0003718457520000111
表5调质力学性能
Figure BDA0003718457520000112
表6氮化层深度、表面硬度及氮化组织
Figure BDA0003718457520000113
从上述检测结果可以看出，本发明制备的长寿命螺杆用钢具有纯净度高、组织致密、晶粒细小优点，钢材力学性能和氮化层深度及硬度符合标准要求，调质力学性能和氮化层深度都优于38CrMoAl(38CrMoAl力学性能一般达到如下要求：抗拉强度：1050～1150Mpa，屈服强度：950～1050Mpa，断后伸长率：14～16％，断面收缩率：55～65％，冲击功：85～105J，氮化层深度：0.55～0.65mm)。实施例1、2、3制备的长寿命螺杆用钢制备的螺杆使用寿命分别为16个月、15.5个月和17个月，是普通螺杆的2倍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种长寿命注塑机螺杆用钢，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.38～0.45％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.40～0.70％，Mo 0.20～0.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr 2.25～7.75％，V 0.10～0.30％，Cu 0.20～0.40％，Ti 0.20～0.40％，Al：0.015～0.045％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：C 0.40～0.44％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.55～0.65％，Mo 0.25～0.30％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr 4.55～6.55％，V 0.15～0.25％，Cu 0.25～0.30％，Ti 0.25～0.30％，Al：0.020～0.030％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。
3.一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，包括，
S1：电炉冶炼：将铁水、废钢混合后在电炉内冶炼；冶炼时加入石灰，钢水温度≥1580℃、C≥0.08％时出钢，出钢时依次加入铝块、合金、废铜和造渣剂；
S2：LF精炼：加入铝线、碳化硅和硅铁粉进行脱氧；脱氧后造白渣，白渣保持时间≥20min，白渣碱度3～6；
S3：VD真空处理：真空度不超过70Pa，真空保持时间10～20min；破空后添加铝线、钛线将钢水中Al的含量调整至0.015～0.045wt％、Ti的含量调整至0.20～0.40wt％；VD吊包前进行软吹处理，吹氩气流量控制10～30L/min，软吹时间10～30min，VD吊包温度为1530～1550℃；
S4：连铸：长水口采用氩气保护、采用整体浸入式水口、中间包钢水表面加入覆盖剂，结晶器配有M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌，得到铸坯；
S5：轧制：将铸坯火切分段后在加热炉进行加热，保温时间8～15小时，保温温度1230～1280℃；加热结束后开坯得到中间坯；中间坯通过连轧机进行轧制得到圆钢，圆钢收集温度≥500℃；圆钢入坑缓冷，缓冷时间48小时；
S6：缓冷后的圆钢经调质处理、氮化处理后得到权利要求1或2所述的长寿命注塑机螺杆用钢。
4.根据权利要求3所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，
所述铁水的成分包括C≥3.0wt％，Si 0.20％～0.60wt％，Mn≤1.00wt％，P≤0.020wt％，S≤0.015wt％，As≤0.006wt％，Pb≤0.006wt％，Sn≤0.006wt％，Sb≤0.006wt％，Bi≤0.010wt％，余量为Fe；
所述废钢的成分包括Ni≤0.30％，P≤0.065％，S≤0.055％，余量为Fe；
铁水热装比为45％～90％；
所述促净剂中，CaO的含量为40～60wt％，Al2O3的含量为25～40wt％；
所述合金包括硅锰合金、钼铁合金、高碳铬铁合金和钒铁合金。
5.根据权利要求4所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，铁水热装比为70％～80％。
6.根据权利要求3所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，造白渣的同时按钢水的目标成分进行微调。
7.根据权利要求3所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，连铸弧形半径为17m，浇注断面为Φ800mm，拉速为0.19m/min，过热度为18～30℃。
8.根据权利要求3所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述调质处理包括，在840～880℃保温10小时后淬火，淬火结束后在600～680℃保温12小时进行回火，回火后出炉空冷至室温。
9.根据权利要求3所述的一种长寿命注塑机螺杆用钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述氮化处理的处理温度为530～580℃，处理时间为50～80小时。
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CN106544594A (zh) * 2016-10-28 2017-03-29 山东钢铁股份有限公司 一种钎杆用中碳含钒合金钢及其制备方法

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