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。     

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。     

80t BOF-LF-VD-CC流程生产GCr15轴承钢控氧的工艺实践

分析了BOF终点[C]对终点[O]的影响,LF精炼渣（FeO+MnO）和[Als]对钢水[O]和钢材T[O]的影响。通过控制BOF终点[C]0.12%~0.15%,下渣量＜0.10%,LF精炼控制[Als]0.015%~0.025%,采用高碱度中间包覆盖剂和专用GCr15钢连铸保护渣等工艺措施,在稳定工艺控制的条件下,可使钢中T[O]≤10×10^-6,平均T[O]为6.62×10^-6。     

17-7PH沉淀硬化不锈钢电渣重熔过程洁净度的变化

采用35 t电弧炉-AOD脱碳-LF精炼-模铸工艺制备了17-7PH沉淀硬化不锈钢自耗电极,并通过气体保护电渣炉重熔得到了2 t重的电渣锭。利用ASPEX扫描电镜分析了电渣重熔前后17-7PH钢中夹杂物数量、尺寸、成分的变化规律,并采用SEM-EDS进一步观察夹杂物的形貌及组成。研究结果发现,电渣重熔后,O含量由6.6×10^-6降至5.7×10^-6,N含量由200×10^-6降至180×10^-6。重熔前后夹杂物的类型没有变化,重熔后总的夹杂物数量大幅减少,特别是大颗粒夹杂物的数量明显减少、尺寸减小。电渣锭中总的夹杂物以AlN夹杂物为主,其尺寸较大、数量最多。为了提高17-7PH钢电渣锭的洁净度,应尽可能减少自耗电极中的N含量,以减少电渣重熔过程AlN夹杂物的生成量。     

核电用超纯奥氏体不锈钢316H电渣重熔氢含量控制

为研究电渣重熔过程氢含量控制影响因素，电渣重熔生产Φ590 mm电渣锭时试验了4种不同组成的电渣渣系，同时电渣重熔过程配合氩气保护。通过试验不同渣系组成及不同氩气流量下保护气氛，最终确定电渣重熔在w(CaF₂)∶w(Al₂O₃)∶w(CaO)=60%∶30%∶10%组成渣系下，采用40 L/min的氩气流量控制，可使Φ590 mm电渣锭成品氢含量控制在5×10^-4%以下。     

200 t LD-LBAr-CC流程生产低碳铝镇静钢的洁净度

钢厂试验的低碳铝镇静钢(/%:0.036～0.037C、0.009Si、0.173～0.176Mn、0.012～0.013P、0.005～0.006S)生产流程为200 t LD转炉-钢包吹Ar精炼(LBAr)-230 mm×1 300 mm板坯连铸工艺。通过LD转炉挡渣出钢,并加入Mn-Fe、铝丸进行预脱氧和合金化3 min,钢水T[O]和[N]分别为91.8×10^-6和19.4×10^-6,在氩站经10～12 min 25～45 m³/h流量吹氩和3～5 min 15～25 m³/h的软吹氩后,T[O]降至42.3×10^-6,[N]为22.0×10^-6,中间包和铸坯T[O]分别为38.3×10^-6和28.9×10^-6,[N]分别为23.6×10^-6和26.5×10^-6。该流程生产的铸坯满足T[O]≤30×10^-6的内控要求。经氩站精炼后,显微夹杂物去除率为30.0%,而大型夹杂物去除率达58.7%;显微夹杂物主要为脱氧产物Al₂O₃;大型夹杂物主要为SiO₂、Al₂O₃、SiO₂-Al₂O₃、CaO-SiO₂-Al₂O₃。     

氩气保护气氛对电渣重熔过程1Cr18Ni9Ti钢钛烧损的影响

进行常规大气条件1.2 t电渣炉和氩气保护气氛5.0 t电渣炉重熔1 Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢[/%:0.05~0.09C,17.13~18.24Cr,9.73~10.6Ni,5×(C-0.02)~0.80Ti]的生产试验,分析氩气保护气氛对钢中钛烧损的影响。结果表明,在70CaF_2-30Al_2O_3二元提纯渣配加5.0%TiO_2的条件下,常规大气条件1.2 t电渣重熔锭平均钛烧损率为48.33%;氩气保护气氛5.0 t电渣重熔锭平均钛烧损率为2.61%;同时5.0 t电渣炉重熔时除用氩气保护气氛外采用同钢种底垫固渣引燃,钢锭底部涨[C]现象得到明显改善。     

VD低碱度渣对GCr15轴承钢夹杂物的影响

为了减轻铝脱氧GCr15轴承钢中B类和D类夹杂物的危害,开展了VD低碱度渣和正常碱度渣精炼的对比工业试验研究。结果显示,与正常碱度精炼渣相比,碱度为1.96的精炼渣可使连铸坯中塑性夹杂物比例由14.81%上升为40.65%;同时,全氧(T. O)含量由7.7×10^-6下降至4.9×10^-6,全铝(T. Al)和酸溶铝(AlS)含量由279×10^-6、210×10^-6分别下降至80×10^-6、75×10^-6。热力学计算表明,低碱度精炼渣引起钢液中[Si]活度增大使复合夹杂中Al2O3(inc)含量下降,钢中酸溶铝(AlS)含量落在与塑性夹杂物平衡对应的等铝浓度线范围内,理论计算与试验结果吻合。VD低碱度渣精炼有利于实现轴承钢夹杂物塑性化控制。     

承德建龙70 t LD-LF-CC流程生产20CrMnTiH齿轮钢的工艺实践

通过高拉碳等操作使LD终点[C]0.05%～0.13%,出钢前钢包底预加钢芯铝、硅锰和铝锰进行脱氧合金化;采用挡渣技术和全程吹氩,控制LF精炼渣碱度2.5～3.0,加铝线脱氧、控制钢水中Als 0.020%～0.045%,加Ti后T[O]≤20×10^-6,精炼末期喂硅钙线等工艺措施。该钢13炉分析、检验结果表明,该钢的成分(%)为: 0.17～0.22C、0.26～0.34Si、0.90～0.98Mn、1.08～1.13Cr、0.048～0.075Ti、0.015～0.021P、0.008～0.013S;钢材的氧含量≤20×10^-6,氮含量≤70×10^-6,J₉和J₁₅淬透带宽4 HRC,各项指标达到标准要求。     

电渣重熔过程中渣系对NiCrMoV合金钢电渣锭洁净度的影响

针对NiCrMoV合金钢电渣重熔过程中Ti元素的烧损严重问题,通过实验室实验和热力学计算研究了不同渣系对电渣锭化学成分及夹杂物数量、成分和尺寸分布的影响规律。结果表明,电渣重熔后电渣锭中总氧含量明显增加,由自耗电极的15.1×10^-6增加至(31.3～42.1)×10^-6,夹杂物数密度增加至6.54～15.95个/mm²,而氮含量变化不大;采用渣系70%CaF₂-30%Al₂O₃和55%CaF₂-25%Al₂O₃-17%CaO-3%MgO时,电渣锭中Ti元素的烧损严重,夹杂物以Al₂O₃为主,渣相中添加一定量的TiO₂能较好地控制重熔后Ti的烧损,夹杂物类型主要由Al₂O₃、Al₂O₃-CaO-TiO₂、其他氧化物夹杂...     

FTSR薄板坯内部横裂纹形成机理的分析和预防措施

采用Gleeble-3500热模拟机模拟FTSR薄板坯生产工艺,试验了SS330钢板坯(0.06％C)和SS400钢板坯(0.20％C)在600～1 350℃的高温塑性。结果表明,SS400钢在700～900℃的高温塑性高于SS330钢,SS400钢板坯内部产生的横向裂纹是由于柱状晶晶界处硫、氧化物的偏聚,使钢晶界的高温塑性下降所致。通过钢中硫含量由0.015％降低至0.010％,全氧含量由45×10^-6降至30×10^-6,钢中Nn／S≥60,钢水过热度由30～50℃降至20～35℃,铸坯拉速由2.5～6.0 m／min改为3.0～4.5 m／min,控制二冷水量,有效地避免了薄板坯内部横裂纹的产生。     

电渣重熔M42高速钢稀土孕育处理工艺实践

使用稀土对高速钢进行孕育处理可改变高速钢碳化物形貌和提高高速钢热塑性。通过20 t MIF+25 t LF+25 t VD+4 t ESR工艺试验和批量生产结果表明, 采用VD过程在钢中Al 0.12%时加0.1%镧铈混合稀土合金及ESR过程用6%REO₂渣系,M42钢RE含量稳定在0.027%~0.038%,夹杂物形貌和钢的热塑性都得到明显改善。     

50 t EAF-LF冶炼终点(TPC)和窄成分(NCC)控制技术的应用

莱钢特钢厂通过50 t EAF冶炼终点控制技术(TPC)的应用,稳定了电弧炉钢水终点成分和温度,减轻或消除了钢水过氧化,稳定合金回收率,为LF提供了符合要求的钢水。通过LF前期、中期和后期的模式化操作,实现钢水的窄成分控制(NCC),使C控制偏差±0.01％炉数达到80％,Mn、Cr控制偏差±0.02％和Si控制偏差±0.05％达91％;齿轮钢S≤0.015％、P≤0.025％、氧含量≤20×10^-6分别达到96％、97％和95％;轴承钢S≤0.005％、P≤0.020％、氧含量≤12×10^-6分别达到95％、97％和100％。     

动态轻压下对重轨钢U75V疏松和夹杂物的影响

6流280mm×380mm连铸机每流安装6架轻压下机。铸坯轻压下量≤8mm,压下率≤1.5mm/m。结果表明,在合理的工艺条件下,通过轻压下可显著改善铸坯中心疏松,从而改善U75V钢重轨的轨腰中心条纹。因改善夹杂物在铸坯内的分布,探伤次品剔出率由0.206%降至0.095%。     

胀断连杆用非调质钢C70S6BY产品研发

C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al₂O₃-CaO-SiO₂渣系,LF精炼45~60 min;LF离站［S］≤0.010%,［O］ ≤0.001%;VD后硫合金化,［S］控制在0.063%～0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m,Mg收得率在11%~17%,镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30 ℃,铸坯拉速0.9 m/min。经正火后,试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa;伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后,硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。     

真空感应炉冶炼X120管线钢脱氧和脱硫试验

在150 kg和50 kg氧化镁坩埚真空感应炉上进行X120管线钢(%:0.03～0.04C、1.98～2.05Mn、≤0.9(Cr+Mo+Nb+V+Ti)的脱氧和脱硫试验。结果表明,通过控制碳氧反应用碳脱氧和控制冶炼温度避免炉衬分解,可使钢中氧含量≤20×10^-6;在碳脱氧条件下,采用CaO-BaO-CaF₂系精炼渣,可使钢中硫含量≤0.002%。通过扫描电镜观察发现,钢中存在来源于坩埚的≤5μmMgo夹杂。     

氧气顶吹转炉-LF+VD流程生产高碳铬轴承钢的工艺实践

石钢采用60t氧气顶吹转炉-LF+VD-CC流程生产高碳铬轴承钢。602炉次至2449炉次的统计数据表明,转炉冶炼时采用高拉碳操作,平均终点碳为0.15%、[P]0.012%、[S]0.034%。LF+VD精炼后,钢中平均氧含量为9.4×10^-6,Ti含量为52×10^-6,但存在钛、氧含量波动较大,需进一步改善工艺和操作。     

LF精炼气瓶钢的Si-Ca-Ba合金脱氧工艺

天津钢管公司采用150 t EAF-150 t LF(VD)-CC工艺生产30CrMo,37Mn等气瓶钢Φ210~310 mm圆管坯。生产统计数据表明,在LF精炼时用Si≥50%,Ca≥12%,Ba≥13%合金替代全用Al脱氧,使[Al_t]从0.026%降至0.006%,钢中氧含量为25×10^-6,提高了钢的清洁度,减少了轧制过程中钢材的裂纹废品。     

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的研制

汽车发动机连杆用钢C70S6BY的工艺流程为130 t转炉-LF-RH-CCM-加热-轧制。LF精炼通过低碱度1.5~2.0的CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO渣系,RH采用氮气驱动,退泵后循环5～10 min,可以精准控制钢中S、N含量(0.064%~0.068%S和136×10^-6~142×10^-6N)。轧制后入坑缓冷,钢材组织由珠光体和少量铁素体组成,钢中非金属夹杂物主要是硫化锰和复合夹杂物。1050 ℃ 30 min空冷钢的抗拉强度达到995～1018 MPa,屈服强度586～611 MPa,伸长率11.5%～13.0%,断面收缩率22%～24%,HB布氏硬度值285～301。各项指标均满足涨断连杆的要求。     

Cr12MOV钢渗硼层的组织和成分

用光学显微镜、扫描电子显微镜和X-射线仪分析和研究了1.72C-11.81Cr-0.40Mo钢渗硼层组织和元素含量的变化。结果表明,渗硼层由白亮的硼化区(FeB相-Fe2B相)和黑白相间的过渡区组成;硼化区前端存在大量形状不规则的岛屿状含硼碳化物。渗硼层中存在B、C、Al、Si、Mo、Cr、Fe等元素,硼化物前端的B、Cr、Fe含量分别为11.48%、36.49%和32.23%,过渡区的B、Cr、Fe含量分别为8.07%、7.04%和77.21%,而Mo含量几乎没有变化。渗硼层中Cr、Mo以碳化物形式存在,Al、Si存在于缺陷处或高碳区中。