风电法兰用钢S355NL探伤缺陷的分析和工艺改进

风电法兰用钢S355NL（/%:0.14~0.48C,0.15~0.40Si,1.30~1.60Mn,≤0.013P,≤0.005S,0.04~0.12V,0.03~0.05Nb,≤0.009Ti,≤0.30Cr,≤0.50Ni,≤0.20Cu,≤0.10Mo,≥0.020Alt）的冶金流程为100t UHP EAF—LF—VD—Φ650 mm,Φ800 mm坯CC工艺。该钢1~2 mm裂纹探伤不合格的分析结果表明,其主要原因为氧的铝类夹杂和铸坯疏松缺陷所致。通过在LF终点喂钙线0.45 kg/t,VD处理时间由原25 min增至27 min,降低钢中[N]至78×10^-6~82×10^-6,[H]为1.1×10^-6~1.3×10^-6,[O]为12×10^-6~15×10^-6,软吹氩气流量由2×25L/min降至2×20 L/min,时间≥12 min,降低钢水过热度5℃等工艺措施,使铸坯锻造后的探伤合格率超过99%。     

惰性气体保护5 t电渣炉重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢

试验和分析了全封闭气罩氩气保护电渣重熔与常规大气下电渣重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢(/%:0.19C、0.49Cr、1.75Ni、0.23Mo、0.071Al)的冶金效果。结果表明,氩气保护电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(3%～12%和4%～10%)低于常规电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(15%～18%和7%～10%);当G20CrNi2MoA钢电极的氧含量为10×10^-6时,氩气保护电渣锭的氧含量(15×10^-6)低于常规电渣锭的氧含量(21.3×10^-6);氩气保护电渣锭的冶金质量明显优于未经气体保护的常规电渣锭。     

100t EAL-LF-VD-Φ500mm铸坯流程4Cr5MoSiV1模具钢的生产实践

生产的4Cr5MoSiV1钢（/%:0.3~80.40C,0.88~0.92Si,0.42~0.44Mn,0.001~0.003S,0.007~0.014P,5.00~5.55Cr,1.37~1.40Mo,0.98~1.00V,0.015~0.025Alt）的工艺流程为65%铁水+35%废钢-100t EAF-LF-VD-Φ500mm坯连铸-Φ120mm圆钢轧制。通过控制EAF终点[C]0.06%~0.10%,终点[P]0.006%,出钢加1kg/t铝块预脱氧,LF精炼渣碱度2.5~3.0,喂钙线后软吹≥10min,VD≤67Pa,100×2L/min氩气搅拌≥15min,中间包钢水过热20~30℃,连铸结晶器电磁搅拌（310A,1.5Hz）,保护浇铸,拉速0.34~0.35 m/min等工艺措施,10炉4Cr5MoSiVl钢中[O],[N]和[H]分别为10×10^-6~12×10^-6,72×10^-6~80×10^-6,1.2×10^-6~1.4×10^-6,各项指标均满足协议要求。     

增进核电焊材用钢508 Ⅲ洁净度的工艺实践

核电焊材用钢508 Ⅲ（/%:0.09~0.12C,0.30~0.40Si,1.45~1.65Mn,≤0.008P,≤0.008S,0.45~0.60Mo,0.60~0.75Ni）的生产工艺流程为20t EAF-LF-VD-4t铸锭-锻造150 mm×150 mm坯-轧制Φ5.5mm盘条。采用精选炉料,以及高碱度渣、高FeO含量,钢水温度1550~1570℃等措施控制,电弧炉终点[P]≤0.002%,并选用低磷合金,使钢中磷含量≤0.006%;LF采用硅钙合金沉淀脱氧,SiC粉扩散脱氧、CaO-Al₂O₃-SiO₂渣系,碱度5.0~5.5,VD真空度≤67Pa,Ar流量30~50 L/min,保护浇铸等措施后,3炉钢的分析结果表明,钢中气体含量为1.3×10^-6~1.5×10^-6[H],10×10^-6~14×10^-6[O]和44×10^-6~58×10^-6[N],满足核电焊材用钢508Ⅲ洁净度的要求。     

丝锥用Nb微合金化TGM2A-S高速钢的开发

TGM2A-S钢(/%:0.85C、0.27Si、0.24Mn、0.026P、0.007S、3.98Cr、4.76Mo、6.09W、1.83V、0.12Nb、0.03RE)是在高速钢TGM2A的基础上添加微量铌和稀土开发的新型丝锥用高速钢。TGM2A-S钢的生产工艺流程为25 t EAF-30 t LF-VD(微合金化)-铸锭(700 kg)二火锻造(85 mm方)-连轧(Φ8 mm)-冷拉(Φ6.6 mm)-加工丝锥(M6)。结果表明,原工艺:3 t中频感应炉-ESR (280 kg锭)-二火锻造(85 mm方)-连轧(Φ8 mm)-冷拉(Φ6.6 mm)-加工丝锥(M6)生产的TGM2A钢中的O和N含量分别为35.4×10^-6和123.6×10^-6,而改进工艺生产的TGM2A-S钢的O和N含量分别为15.7×10^-6和87.7×10^-6。TGM2A-S钢的丝锥切削寿命较电渣工艺生产的TGM2A钢提高20%; TGM2A-S钢的淬火晶粒为10.5级,电渣工艺生产的TGM2A钢的晶粒度为10级。     

保护气氛电渣重熔对DZ2高速车轴钢成分及夹杂物的影响

对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明：电渣重熔后,轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%～0.27%C),但平均Si和Al含量分别从锭头的0.25%和0.018%降至锭尾的0.23%和0.015%;钢中氢和氧含量分别由铸坯的0.85×10^-6和9×10^-6增至电渣锭的1.52×10^-6和10×10^-6。电渣重熔轴坯中的夹杂物主要是小球状的钙铝酸盐,其尺寸在10μm以上的很少,5～10μm的数密度为0.068个/mm²,1～5μm的为0.04个/mm²。保护气氛电渣重熔不仅可以去除钢中的大型夹杂物,还可以使小尺寸夹杂物的数量显著降低。     

100t DC EAF-LF-VD-CC流程硫易切削钢SAE1144的生产实践

中碳硫系易切削钢SAE1144（/%:0.42~0.47C,0.15~0.30Si,1.45~1.65Mn,0.24~0.30S,≤0.025P）采用100t DC EAF-LF-VD-280 mm×320 mm坯连铸工艺流程生产。通过控制出钢钢包温度≥1000℃,出钢时加入200 kg硅铁,钢包底吹氩搅拌;LF采用专用精炼渣系（/%:45~55CaO,15~25Al₂O₃,15~25SiO₂）,喂硫线,≥15 min VD处理后控制钢水过热度20~35℃,二冷比水量0.18 L/kg,拉速0.45~0.55 m/min等工艺措施,可稳定控制钢水硫含量和钢水的可浇性,铸坯中心疏松和缩孔级别≤1.5;[O]为14×10^-6~15×10^-6,[H]1.3×10^-6~1.5×10^-6,非金属夹杂物满足质量要求。     

锻造变形方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN横向冲击韧性的影响

分析了常规锻造-拔长,镦粗-拔长,镦粗-拔长-镦粗-拔长,镦粗-换向拔长4种锻造方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN(%:0.10C,0.17Si,0.74Mn,0.014P,0.002S,11.8Cr,2.43Ni,1.65Mo,0.32V,0.035 2N)2.5t电渣锭锻造成Φ220 mm棒材横向冲击韧性的影响。结果表明,单道次大压下量的镦拔锻造及镦拔次数的增加可显著提高叶片钢的横向冲击韧性,2镦2拔后的棒材经1050℃1h油冷,660℃2h空冷后的横向冲击功为141 J,横纵向冲击值比可达90%以上,组织均匀,晶粒细化。     

110 t EAF-LF-RH-CC-连轧流程 Φ110 mm ~ Φ150 mm 22CrMoH齿轮钢的试制

通过电弧炉留钢操作,控制EAF终点[C]≥0.10%,LF精炼白渣时间≥30 min,利用淬透性预测模型微调钢水中元素含量,控制中间包钢水过热度15~30℃、结晶器、铸流和末端电磁搅拌等工艺措施,试制的Φ110mm~Φ150 mm 22CrMoH齿轮钢（/%:0.20~0.22C,0.26~0.28Si,0.73~0.75Mn,0.007~0.012P,0.001~0.004S,1.05~1.09Cr,0.37~0.39Mo）的氧含量为8×10^-6~10×10^-6,轧材J₁₅△HRC值≤4,夹杂物≤1.0级,低倍组织≤1.0级。     

120 t BOF-LF-CC流程生产20CrMo齿轮钢的工艺实践

Φ12~32 mm 20CrMo齿轮钢(/%:0.19~0.23C,0.48~0.58Mn,0.24~0.28Si,0.009~0.015P,0.003~0.012S,0.87~1.08Cr,0.17~0.18Mo,0.024~0.046Als)的生产流程为铁水脱硫-120 t顶底复吹转炉-LF-软吹-200 mm×200 mm方坯连铸-连轧工艺。结果表明,通过控制铁水[S]≤0.030%,BOF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.012%,转炉出钢加0.6~1.0 kg/t铝块预脱氧控制LF精炼渣碱度3.5~5.0,连铸钢水过热度20~30℃,拉速1.1~1.4 m/min,开轧温度1 060~1 100℃,终轧≤900℃等工艺措施,钢中全氧含量为12.5×10^-6~22.5×10^-6,氮含量33×10^-6~40×10^-6,热轧材中心和一般疏松0.5~1.0级,热顶锻和力学性能满足标准要求,淬透性带宽△J₉ HRC值3.0,△J₁₅HRC值4.2。     

时速350 km中国标准动车组车轴用钢DZ2的生产工艺实践

时速350 km中国标准动车组车轴用钢DZ2（/%:0. 24～0.32C,0.20～0.40Si,0.60～0.90Mn,0.90～1. 20Cr,0. 50～1. 50Ni,0. 20～0. 30Mo,≤0. 010P,≤0. 010S）250 mm×250mm钢坯试制流程为80 t EBT电弧炉-LFVD-浇铸8.4 t钢锭-轧制工艺。通过电弧炉热装≥80%的预处理铁水,电弧炉控制终点[P]≤0. 006%和[C]>0. 10%,出钢留钢10%, LF高碱度渣（CaO）/（SiO₂）=9～12精炼,控制白渣时间20 min以上,VD后喂1. 0 kg/t 的Si-Ca线,氩气保护浇铸等工艺措施,使生产的DZ2钢的洁净度为[O]≤10×10^-6, [H]≤1.0×10^-6 ,P≤0.008%, S≤0.005%, A、B、C、D、Ds类非金属夹杂物级别≤1.0, DZ2车轴钢坯和车轴技术指标符合TJ/CL520-2016《动车组用DZ2车轴暂行技术条件》的技术要求,钢坯及车轴已通过铁路总公司组织的上车评审,并完成6×10⁵ km的运用考核试验。     

氩气流量、渣系和加Al粉对1Cr21Ni5Ti钢保护气氛重熔锭[Ti]的影响

生产试验了氩气流量（15~45 L/min）,三元（/%:63CaF₂,27Al₂O₃,10CaO）、四元（/%:53CaF₂,22Al₂O₃,20CaO,5MgO）和五元（/%:50CaF₂,22Al₂O₃,20CaO,5MgO,3TiO₂）渣系和重熔过程加Al粉对3 t保护气氛重熔1Cr21Ni5Ti钢锭[/%:0.09~0.14C,≤0.80Mn,≤0.80Si,≤0.025S,≤0.035P,4.8~5.8Ni,20~22Cr,5×（C-0.02~ 0.65Ti]中[Ti]的影响。结果表明,增加氩气流量,采用五元渣系和重熔过程均匀加入Al粉可使重熔锭平均钛的烧损△[Ti]≤0.15%。采用优化工艺在6 t保护气氛电渣炉,填充比0.58,电流12 500~13 500 A,电压40~43 V,,氩气流量30 L/min,重熔1Cr21Ni5Ti钢的结果表明,电渣锭成分稳定,C含量0.090%~0.091%;Ti含量0.46%~0.52%。      

预硬化塑料模具钢718厚板的开发

开发的模具钢718(%:0.32～0.40C、0.30～0.50Si、1.00～1.50Mn、≤0.016P、≤0.005S、1.50～2.00Cr、0.40～0.50Mo、0.80～1.20Ni、0.020～0.045Al)198～308 mm厚板的生产工艺流程为90～100 t EAF-LFVD-40 t电渣重熔(950 mm×2 000 mm板坯)-轧制(控冷)-热处理。检验结果表明,钢中的P为0.009%～0.012%,S为0.001%～0.003%,钢中气体含量为(45～60)×10^-6[N],1.5×10^-6[H],(13～18)×10^-6[O];钢板平均HB值为317～352,其组织为回火贝氏体+少量回火索氏体,满足各类模具的加工和表面质量要求。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产非调质钢的工艺实践

非调质钢S38MnSiV(/%:0.41～0.45C、0.55～0.70Si、1.40～1.55Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10～0.20Cr、0.11～0.15V、0.012 0～0.020 0N)的生产流程为40%铁水+废钢-100 t EAF-LF-VD-160 mm×160 mm～260mm×340 mm CC工艺。通过控制电弧炉出钢终点[C] 0.15%～0.30%,出钢[P]≤0.012%,出钢温度1 640～1 680℃,高碱度渣精炼,控制钢液铝含量,VD后喂氮化锰线控制钢液中氮含量等工艺措施,8炉生产结果表明,钢中氧含量-[O]5×10^-6～11×10^-6,[H]1.2×10^-6～1.5×10^-6,[N]135×10^-6～180×10^-6;260 mm×340 mm铸坯热孔成Φ140 mm棒材经880℃ 120 min正火风冷,580℃ 240 min回火空冷后的抗拉强度Rm为870～925 MPa,屈服强度Rel为560～605 MPa,其冶金质量满足标准要求。     

核电用超纯316H奥氏体不锈钢锻件的质量控制

通过对成分计算、熔炼工艺和电渣渣系分析、均质化退火工艺试验等方法,对20 t EAF-AOD-LF-VD- Φ430 mm电极Φ 590 mm ESR锭-均质处理 Φ310 mm锻材流程生产的核电用钢超纯316H工艺进行研究。当成分 (/%)满足 0.042 - 0. 047C, ≤0. 55Si, 1.60-1. 80Mn,17.00 -17. 30Cr,12. 20 ~ 12. 40Ni,2. 50 ~ 2. 60Mo, ≤ 5 x 10^-6 H,≤ 30 x 10^-6 O, 0. 055 - 0. 070N 时,将 Φ430 mm 电极釆用 CaF₂ ： Al₂O₃: CaO = 60% : 30% : 10% 渣系电渣成 Φ590 mm锭,在1 200 ~ 1 250℃ 经过30 h均质化处理后,能够生产出符合标准的产品,实物夹杂物级别为A,C 0 级,B_细 0.5级 B_粗 0级,D_细1.0级,D_粗0~0.5级,Ds (0-0.5)级;铁素体含量≤ 0.5%。     

高氮双相不锈钢6.2 t扁锭电渣重熔的工艺实践

2205双相不锈钢6.2 t 200 mm×1250 mm扁锭（/%:0.015~0.016C,0.15~0.16Si,1.35~1.39Mn,0,005~0.006S,0.023~0.024P,22:78~22.95Cr,5.40Ni,3.15~3.17Mo,0.193~0.194N）由20 t双极串联抽锭电渣重熔炉生产。通过采用50CaF₂-19Al₂O₃-19CaO-6MgO-6SiO₂液态熔渣,控制抽锭速度12 mm/min,电极熔化速度1100~1200 kg/h等工艺措施,扁锭表面质量良好,表面修磨量≤3 mm,满足轧制要求。