汽车用低碳齿轮钢的LF-VD 脱氧工艺

分析和研究了105炉SCM318H、SCM322H、SCM420KC、SCM822H、SCr420K等汽车用低碳齿轮钢的20tLFVD精炼终渣碱度、终Al含量和真空时间对钢中氧含量的影响。实践操作结果表明,采用白渣操作,控制终渣碱度不低于3,终Al含量≥0.22%、真空处理时间不低于25min,可使低碳齿轮钢的氧含量稳定地≤15×10^-6,平均氧含量为11.58×10^-6。     

油缸用25Mn钢100 t EAF-LF-VD-软吹氩-CC流程B类夹杂物的控制

衡钢采用硅钙脱氧工艺、控制EAF钢水中全氧含量、LF渣系中Al₂O₃含量、控制精炼时间≥40 min、VD真空脱气、软吹时间≥20 min、保护浇注防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮等应用工艺措施,可有效降低钢水中B类夹杂物Al₂O₃数量和尺寸以提高钢的洁净度。生产实践表明:油缸钢生产中精炼炉控制钢水[Al]s≤0.004%、T[O] ≤0.002 0%、精炼终渣（FeO） ≤0.8%、碱度（R）控制在2.0～3.2有利于B类夹杂物控制。当B类夹杂物不超过1.0级有利于控制刮滚工艺"白点"的产生。     

Ce-Mg复合处理对含硫齿轮钢SCr420H洁净度的影响

 为了探究不同的Ce、Mg含量对含硫齿轮钢SCr420H洁净度的影响,在真空感应熔炼条件下对含硫齿轮钢SCr420H进行Ce-Mg复合处理,分析了Ce、Mg的收得率、脱氧与脱氮效果及夹杂物的形貌、种类、数量、尺寸及形态。结果表明,Ce的收得率稳定在10%～15%,Mg的收得率在1%～1.5%之间;Ce-Mg处理能够在铝脱氧的基础上进一步将钢中氧质量分数降低至0.000 9%;Ce-Mg处理后形成的含Ce、Mg夹杂物呈现近球状形态,可在一定程度上改善含硫钢中夹杂物的形态。     

电渣重熔钢液洁净度控制研究进展

电渣重熔工艺能够显著去除钢中的非金属夹杂物、降低钢中的总氧含量。本文阐述了电渣重熔过程中非金属夹杂物的去除机理、夹杂物成分和含量的控制以及电渣重熔过程中氧含量的控制,介绍了电渣重熔过程钢液洁净度控制的研究进展,提出了进一步提高电渣重熔过程钢液洁净度水平的研究方向。     

SAE8620H齿轮钢炼钢工艺过程夹杂物分析

分析了石钢SAE8620H齿轮钢炼钢工艺过程氧含量、夹杂物的变化规律,探讨了转炉齿轮钢洁净度的控制技术。通过初炼出钢后用Al强脱氧,精炼造低FeO、高碱度和一定含量的Al_2O_3的精炼渣,精炼窄成分控制,LF精炼吹氩工艺,尽量减少或避免VD后喂线等措施可提高钢水洁净度,保证产品质量。     

总氧含量对齿轮钢中非金属夹杂物的影响

为了保证齿轮钢中非金属夹杂物的控制,并确定齿轮钢经济合理的总氧含量控制目标,开展了总氧含量对齿轮钢中非金属夹杂物的影响研究。以三种不同总氧含量的Mn–Cr系齿轮钢为研究对象,利用Aspex扫描电镜、极值法、疲劳测试等不同方法研究了齿轮钢中非金属夹杂物数量、分布、尺寸等,获得了夹杂物与齿轮钢总氧含量的对应关系。在本文实验条件下,随着总氧含量的降低,钢中氧化物夹杂数量不断减小,其中5～10 μm的小尺寸夹杂物减小最明显,而10 μm以上的大尺寸夹杂物数量变化规律不明显。另外,极值法和疲劳试验结果表明,总氧含量高时（质量分数为0.0013%）,钢中最大氧化物夹杂尺寸也较大,比总氧质量分数为0.0010%和0.0005%的实验钢的最大夹杂物尺寸高10 μm以上,且当总氧含量比较低时（质量分数≤0.0010%）,实验钢总氧质量分数变化（0.0010%、0.0005%）对钢中最大夹杂物尺寸影响不大。      

炉渣碱度对VD处理钢洁净度的影响

通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响,研究表明：采用碱度1.8～2.5的低碱度渣系,炉渣氧化性较高,VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈,钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差;采用碱度7.0～10.0的高碱度渣系虽能获得超低氧,但钢中大尺寸CaO-MgO-Al₂O₃、CaO-Al₂O₃类夹杂物出现率仍然较高;采用碱度3.0～5.0的中碱度渣系钢水夹杂物主要为MgO-Al₂O₃类,钢中全氧与夹杂物尺寸均能得到良好的控制。     

150 t BOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[O]≤20×10^-6,非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级。国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液。研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm ×380 mm连铸流程冶炼钢轨钢U71MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响。结果得出,钢轨头部的≤20μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]＞0.15%,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO₂)=2.5~3,∑(FeO+MnO)≤1.0%可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸。     

20MnCr5齿轮钢氧含量控制及其对钢的疲劳性能影响

提出了100 t EAF-LF-VD-CC-CR全流程控制齿轮钢氧含量的工艺措施；研究了0.00053%～0.00145%氧含量20MnCr5齿轮钢的旋转弯曲疲劳性能、断口和夹杂物尺寸。结果表明，钢中总氧含量越高，最大夹杂物尺寸也越大，疲劳强度越低，当[O]≤0.0010%时，随[O]降低，疲劳强度升高幅度较小；试验钢在表层不产生疲劳裂纹的临界夹杂物尺寸为21μm,距表面深度30～430μm的浅层区域为相对安全区域，其中的夹杂物很难引起疲劳开裂。     

改善60 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼齿轮钢FAS3420H洁净度的研究

以抚顺特钢一炼钢厂的生产数据为实践依据,以改善汽车齿轮钢FAS3420H的洁净度为目的。使用扫描电镜分析水口结瘤物和棒材中氧化物夹杂的化学成分,确定了通过减少钢中的B类夹杂物来解决水口结瘤问题的方向。通过优化电弧炉供氧曲线降低钢水氧化性、优化精炼炉渣流动性和碱度提高夹杂物吸附能力等措施,解决了连铸过程水口结瘤问题,同时达到棒材的氧含量平均值为9.2×10^-6,B类夹杂物B细不高于1.0级、B粗不高于0.5级的控制水平。     

高纯净GCr15轴承钢脆性夹杂物的控制

分析了铁水 废钢-100 t EAF-LF(VD)-CC生产的高纯净GCr15轴承钢D类和B类夹杂物的组成,试验了精炼渣成分和VD吹氩搅拌对钢中脆性夹杂物含量的影响.结果表明,兴澄特钢GCr15钢中大尺寸D类夹杂组成为O-Al-Ca-S、O-Al-Mg-Ca-(S)和Ti-N-Cr:B类夹杂组成为O-Al-Ca、O-Al-Mg-Ca;采用(%)40-60CaO、20～40Al2O3、5～12MgO、4～10SiO2精炼渣系,延长VD吹氩搅拌时间,控制耐火材料质量,使钢中总氧含量≤8×10-6,可有效地控制钢中大颗粒脆性夹杂物,达到高纯净度技术要求.     

国内外超低氧弹簧钢生产工艺比较

 比较分析了国内外不同钢铁企业的工艺流程及其控制效果。各企业采用的工艺虽不尽相同,但其核心都是降低钢液的氧含量及对夹杂物进行控制。在脱氧工艺中,合成渣精炼已成为生产超低氧弹簧钢的一个重要途径;在夹杂物控制上,一方面要尽量降低钢中的夹杂物含量,另一方面可以通过氧化物冶金技术,利用某些夹杂物细小弥散及熔点高的特点来细化晶粒,从而提高钢的质量。     

洁净钢控制技术的研究与应用

介绍了洁净钢HHA43C的生产流程。针对2017年出现的夹杂物不合格问题进行了一系列优化。出钢过程采用了铝、硅、钙、钡复合脱氧剂;同时采用高铝系精炼渣、VD真空处理后软吹氩时间控制在20 min,并做好连铸保护浇注,2018年生产的HHA43C钢水纯净度明显提高,氧含量较2017年降低了7ppm,夹杂物尺寸也得有效控制。     

20CrMnTi齿轮钢冶炼全流程的夹杂物分析

为明确冶炼过程齿轮钢中非金属夹杂物的演变行为,实现齿轮钢中夹杂物特性的有效控制和提高产品质量,以20CrMnTi齿轮钢为研究对象,通过对LF-VD-CC工艺齿轮钢生产过程的取样分析,利用扫描电子显微镜对冶炼过程不同阶段的夹杂物成分、形貌、尺寸和数量等特性进行系统分析研究。结果表明,LF进站时,夹杂物主要为脱氧产物Al₂O₃-(MnS)和少量的镁铝尖晶石夹杂物;LF化渣后至精炼末期,由于渣/钢反应和耐火材料侵蚀带入的MgO和CaO等,导致夹杂物转变为Al₂O₃-MgO-MnS-CaS和Al₂O₃-MgO-CaO;VD精炼过程中夹杂物的类型基本不变,但从VD破空到铸坯过程,Al₂O₃-MgO-CaO夹杂物基本消失,试样中的夹杂物类型主要为Al₂O₃-MgO-MnS-CaS和TiN-MnS夹杂物。     

BOF-LF-VD-CC生产20CrMnTi齿轮钢的夹杂物行为研究

通过氩站、LF、VD、中间包、及铸坯的系统取样,采用扫描电镜(SEM)结合能谱(DES)自动扫描分析功能(可获取试样大面积范围内的夹杂物信息),对某钢厂BOF-Argon station-LF-VD-CC工艺生产20CrMnTi钢中夹杂物在各工序的种类、数量、化学成分进行研究。结果表明:随着工艺的进行,夹杂物在氩站出站时以Al_2O_3为主;LF精炼后,夹杂物转变成熔点较低、易于上浮的MgO-Al_2O_3、MgO-Al_2O_3-CaO;VD结束后,主要有MgO-Al_2O_3、CaOAl_2O_3、CaO-MgO-Al_2O_3三大类夹杂物;夹杂物数量在氩站结束时最多,中间包和铸坯中夹杂物数量最少,同时夹杂物状变也由不规则变为球形,说明LF、VD有着较好的精炼效果。通过对该厂夹杂物随冶炼工艺演变的研究发现:该厂夹杂物控制水平能够满足一般齿轮钢的质量要求,并为将来冶炼高品质齿轮钢打好基础。     

转炉冶炼低碳钢终点氧含量控制

 用户对钢的洁净度要求越来越高, 为此必须尽力减少钢中非金属夹杂物数量和尺寸,尤其是对高品质冷轧产品更为重要。首先要控制转炉冶炼终点钢水中氧活度和渣中（FeO+MnO）含量,因为这是产生钢中夹杂物的根源。根据在工厂进行的调查研究工作,讨论了冶炼低碳钢转炉终点氧含量控制因素,转炉终点氧含量对RH脱碳结束氧的影响。并提出了降低转炉终点氧含量的技术措施。     

天钢GCr15轴承钢氧含量的控制

天津钢铁集团有限公司(天钢)采用顶底复吹转炉(BOF)→LF精炼→VD真空脱气→小方坯连铸工艺流程生产GCr15轴承钢。通过转炉高拉碳工艺,控制终点碳含量在0.25%以上,出钢过程中加钢芯铝进行深脱氧,LF精炼工艺造高碱度精炼渣,控制炉渣碱度Ca O/Si O2在4.0~5.5之间,VD处理进行脱气等技术手段使铸坯中全氧含量T[O]≤0.001 2%,夹杂物等级及低倍组织满足标准要求。     

GCr15轴承钢RH和VD真空精炼过程钢洁净度对比

摘要：对比了RH和VD真空精炼工艺生产的GCr15轴承钢精炼过程的洁净度水平,研究了钢液中总氧（TO）、总氮（TN）、总硫（TS）以及夹杂物变化规律。轴承钢对洁净度要求较高,RH精炼工艺在降低钢中TO、TN含量,固相夹杂物去除,循环效率上均具有优势。经过RH精炼后,钢液中TO含量下降了61%,TN含量下降了15%,夹杂物数密度降低了75%;VD精炼过程中,钢渣反应剧烈,脱硫效果优异,VD精炼后钢液中TS含量下降了50%,但钢液循环速率远落后于RH精炼,且更容易发生卷渣。不同液相分数的夹杂物与钢液的接触角不同,液相分数小于27%的夹杂物与钢液不润湿,容易碰撞长大和上浮去除,而液态夹杂物黏附功更大,难以从钢液中去除。     

高质量齿轮钢SAE8620H(Z)精炼新工艺实践

通过试验,摸索出新工艺路线:100 t EAF→100 t VD→100 t LF→CCM 340 mm×300 mm,生产SAE 8620H(Z)齿轮钢,获得钢液纯净度提高、钢材中总氧含量明显下降、夹杂物评级得到改善、硫及其它化学成分易于控制、钢液精炼结束时的氢含量能控制在1.5×10-6以下、各生产工序在时间匹配上比较协调。     

首钢帘线钢夹杂物控制技术

在帘线钢的生产中，通过采用Si—Mn合金终脱氧以及改变精炼渣系，达到控制钢中酸溶销含量，进而控制钢中夹杂物组成的目的，改善了夹杂物彤态；通过各个工艺环节的控制，降低了钢中总氧含量。