20CrMnTiH齿轮钢氧含量的控制实践

通过60 t LD→60 t LF→CC工艺生产20CrMnTiH齿轮钢的实践表明：转炉采用低拉增碳操作法,控制终点碳在0.05%～0.12%、温度控制在1640℃～1660℃、出钢下渣量控制小于30 mm、采用复合脱氧工艺;精炼采用Si-Al-Ca渣系,控制炉渣碱度R≥3.5,合理控制精炼节奏及吹氩模式;连铸采用全保护浇铸等一系列措施,可把氧含量控制在18×10-6以下,满足了汽车齿轮行业标准的要求,实现了齿轮钢的批量生产。     

SPA-H钢LF精炼过程非金属夹杂物行为研究

对武汉钢铁股份有限公司条材总厂"BOF→LF→CSP"工艺生产SPA-H钢2个炉次的LF精炼过程进行了系统取样,并利用Aspex自动扫描电子显微镜分析统计了钢中夹杂物的成分、尺寸、面积和数量。研究发现,当钢-渣反应和钢-炉衬反应达到平衡时夹杂物在CaO-Al2O3-MgO三元系相图中呈直线分布,通过对比2个炉次钢中夹杂物的转变,说明控制精炼渣成分和精炼时间,可以使部分Al2O3夹杂物进入CaO-Al2O3-MgO三元系低熔点区,并且在软吹过程中能够获得较好的夹杂物去除效果。     

炼钢过程硼元素冶金行为研究

通过理论计算、实验室高温实验及生产试验研究了硼元素在转炉和精炼过程中的冶金行为。结果表明,转炉冶炼过程中,大部分的硼都被氧化进入转炉渣中,并随转炉下渣进入钢包,LF还原精炼后,渣中部分硼回到钢水中,从转炉倒炉至LF搬出过程钢水硼含量变化不大。检测轧后的Q235B热轧卷未发现微量硼元素对其性能产生不良影响。     

车辆齿轮用H20CrMnTi-2圆钢氮化钛夹杂控制

介绍了邯钢一炼钢厂"铁水→转炉初炼→LF精炼+RH精炼→200 mm×200 mm方坯连铸"生产齿轮钢的工艺流程。针对H20CrMnTi-2齿轮钢氮化钛夹杂含量超标的问题,从控制钢水中氮含量和钛含量两方面着手,有效降低了TiN夹杂含量,实现了连铸过程齿轮钢的增氮量降到10×10~(-6)以下,H20CrMnTi-2圆钢B类(氮化钛夹杂)夹杂含量稳定控制的2.5级以下。     

铝脱氧钢中尖晶石夹杂物的生成与转变

研究了140 t LD-LF-RH-CC流程冶炼超低氧钢时精炼过程铝脱氧钢中夹杂物的变化。试验钢出钢过程加足够的铝脱氧,以尽快降低钢液中溶解氧。为使Al₂O₃转变为钙铝酸盐夹杂,选用CaO-Al₂O₃精炼渣系,渣中含3.00%～8.42%SiO₂。结果表明,精炼时钢液中夹杂物的变化趋势为:纯Al₂O₃→尖晶石夹杂→CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂物,炉渣中8.42%SiO₂炉次夹杂物转变慢于3.00%SiO₂炉次;当炉渣CaO/Al₂O₃为1.60时,钢中夹杂物大多转变为低熔点CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂。精炼渣的成分控制应为(%):55～60CaO,35～40Al₂O₃, 5～10MgO。     

降低汽车齿轮钢氧含量的工艺实践

分析和研究了用 30 t EBT电弧炉 40 t LFV精炼工艺冶炼Mn Cr、Cr Mo、Cr Ni Mo系等汽车用新型齿轮钢时 ,真空度、精炼渣、吹Ar工艺和 [Al]s对钢中氧含量的影响 ,得出真空度小于10 × 133Pa ,吹Ar 100～150 L/min ,精炼渣碱度25～30 ,控制 [Al]s为0.02%～0.04%时可以获得低氧含量。生产结果表明 ,Mn-Cr系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系齿轮钢氧含量为(12～20 )× 10^-6 ,达到汽车用新型齿轮钢氧含量的标准要求     

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。     

转炉生产齿轮钢氧化物夹杂控制的工艺研究

分析了本钢采用转炉→炉外精炼(LF+RH)→矩形坯连铸工艺流程生产齿轮钢控制钢中T[O]含量的工艺流程,并提出转炉复吹、精炼LF白渣操作、RH真空循环及钙处理是降低钢中T[O]含量的关键。     

K级和KD级防腐抽油杆用钢的开发

石钢公司采取"60t转炉冶炼→60 t LF炉精炼→60 t VD炉精炼→连铸机(150 mm×150 mm)→轧钢厂小型棒材线(连轧)轧制"工艺路线,通过化学成分、非金属夹杂物和表面质量控制,成功开发出3130和20Ni2M o A钢K级和KD级防腐抽油杆用钢。经生产检验和用户使用,抽油杆钢材的各项指标完全符合用户协议要求。     

提高20CrMnTiH齿轮钢冶金质量的工艺实践

20CrMnTiH齿轮钢（/%:0.17~0.23C,0.80~1.20Mn,0.17~0.37Si,1.00~1.45Cr,0.04~0.10Ti,≤0.035S,≤0.030P,≤0.0020O）的工艺流程为脱硫铁水-120t BOF-LF-160mm×160mm坯连铸-轧制Φ20~45mm材。通过目标控制LF精炼渣碱度4.0~8.0,渣中（FeO）≤0.75%,[Als]0.020%~0.035%,LF白渣时间≥30 min等并经过Ca处理和吹氩搅拌等工艺措施,145炉分析结果表明,T[O]为0.0006%~0.0018%,158炉统计结果得出,当Ca/Als=0.10~0.14时,钢中非金属夹杂物A、B、C细系≤2.0级,粗系≤1.5级,Ds类≤1.0级,20CrMnTiH齿轮钢的冶金质量显著提高。     

氮含量对10B21冷镦钢Φ12 mm线材淬火硬度的影响

10B21冷镦钢（/%:0.18~0.23C,≤0.10Si,0.60~0.90Mn,≤0.030P,≤0.035S,0.0008~0.0030B,≥0.02A1）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-280 mm×325 mm连铸坯-连轧成Φ12 mm材。通过检测得出,当钢中氮含量为0.0046%时,该钢淬火后的HRC硬度值为41~43,而当钢中氮含量为0.0081%时,其淬火后HRC硬度值为21~27,小于技术条件要求HRC值38。通过试验得出Ti/N≤8时,随Ti/N增加,钢中硼的收得率显著增加,如钢中氮含量0.0046%时,Ti/N为7.4,硼收得率达90%,钢中氮含量0.0081%时,Ti/N为4.3,硼的收得率不到70%,造成钢中B含量低,淬火后HRC值降低。通过改进BOF和LF操作,使钢中氮含量控制在0.005%以下（0.0039%~0.0041%）,Ti/N为7.5~8.1,钢材心部淬火HRC值为40~42,达到用户要求。     

含硫齿轮钢20CrMnTiH洁净度控制

为降低齿轮钢中硼含量和钢材夹杂物评级,针对含硫高品质齿轮钢洁净度要求高的特点,采用FactSage计算了 B2O3和铝的化学反应平衡、齿轮钢的等活度图以及MgO-Al2O3-SiO2三元相图.计算结果表明,钢液中铝含量较高可以还原钢液中存留的B2O3,提高精炼渣中Al2O3含量以及中间包干式料中MgO含量,降低SiO2...     

硼对低温球罐用钢07MnNiMoVDR 50 mm板组织与力学性能的影响

低温球罐用钢07MnNiMoVDR(/%:0.06~0.08C、0.20~0.30Si、1.50~1.60Mn、0.30~0.40Ni、0.10~0.15Cr、0.18~0.25Mo、0.04~0.05V、0.02~0.04Al)50 mm板由100 t UHP EAF-LF-300 mm×2 000 mm CC-4辊可逆轧机轧制工艺生产。研究了0~0.002 0%B对该钢900℃淬火-620℃回火的50 mm板组织和力学性能的影响。结果表明,加硼能显著提高钢板淬透性,以钢板心部得到均匀贝氏体为主的组织;当硼含量超过0.001 5%时,组织粗大并有混晶出现,冲击功下降,抗拉强度750 MPa超出标准上限(730 MPa)。当钢中硼含量控制在0.0005%~0.001 5%时钢板有良好的强韧性匹配,抗拉强度R_m为630~690 MPa,冲击功140~275 J,满足标准要求。     

20CrMnTiH齿轮钢0120 mm棒材硬点缺陷分析及改善措施

通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了20CrMnTiH齿轮钢Φ120 mm棒材锯切下料过程硬点缺陷成因。结果表明,齿轮钢棒材试样内部存在30～80μm大颗粒夹杂物聚集是造成齿轮钢锯切过程硬点缺陷的主要原因。这些大颗粒夹杂物主要为Al₂O₃夹杂物和TiN夹杂物的聚集。通过控制120 t转炉出钢钢水溶解氧含量小于200×10^-6、调整精炼终点钙铝参数（0.015%～0.025%Al,0.0015%～0.0020%Ca）、连铸保护浇铸减少过程吸氮、浇铸钢水温度由1530℃降至1525℃、优化二冷配水加速钢的凝固等措施,消除了转炉生产20CrMnTiH齿轮钢硬点缺陷。     

减少轴承钢和齿轮钢中大颗粒点状氧化物夹杂(Ds)的工艺实践

研究了100 t EBT DC电弧炉-100 t LF/VD-300 mm×340 mm连铸坯生产GCr15轴承钢、齿轮钢时,电弧炉终点[C]、精炼渣、吹氩工艺、Als、保护浇铸、钢水温度及耐火材料等工艺参数对钢中Ds出现几率的影响。实践表明,采用较高的终点[C](≥0.10%)、精炼渣碱度2.5～3.5、真空后弱搅拌时间≥15 min、Als控制在0.011%～0.020%、良好的保护浇铸以及选用优质耐火材料等措施,可降低钢中大颗粒点状夹杂的出现几率。     

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

风电齿圈用钢F42CrMo4探伤缺陷分析和工艺改进

F42CrMo4钢风电齿圈的生产工艺流程为热装铁水-100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm CCM-缓冷-锻制成Φ2000～3900 mm环形锻件。对探伤不合格的风电齿圈缺陷部位运用超声波进行定位取样,分析表明,氧化铝类夹杂物以及铸坯疏松缺陷,是造成部分批次风电齿圈用F42CrMo4钢探伤不合格的主要原因。通过控制电弧炉终点碳≥0.15%,LF终点喂钙线0.50 kg/t,喂钙后软吹氩≥10 min,VD后氩气流量由2×25 L/min增加至2×30 L/min,控制钢水过热度10～18℃等工艺措施使钢中氮、氢和氧含量分别由原≤80×10^-6、≤1.5×10^-6和≤20×10^-6降低到≤75×10^-6、≤1.2×10^-6和≤15×10^-6,锻件探伤合格率提高到98.95%以上。     

极值法在高品质齿轮钢夹杂物评价中的应用

 为了获得高品质齿轮钢中更加确切的夹杂物信息,并评价齿轮钢中的夹杂物,选择高品质Mn-Cr系齿轮钢为研究对象,分别利用评级法、电镜检验法、极值法等对钢中夹杂物进行了研究。结果发现,评级法、电镜检验法获得的氧化物夹杂尺寸分别在16、23 μm以下,尺寸相对较小。而通过扫描电镜大面积检测分析,试验钢中最大氧化物夹杂等效尺寸达到34.2 μm。进一步利用Gumbel统计极值法对试验钢中最大夹杂物预测,在99.9%概率条件下,试验钢中最大夹杂物尺寸为62.1 μm。99.9%的概率条件相当于约100 000 mm2检测面积,对于工业及常规科研检测分析已足够充分。