一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢及其冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114395657A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202210108570.7C22C38/00(2006.01)(22)申请日2022.01.28C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)(71)申请人苏州思萃熔接技术研究所有限公司C22C38/06(2006.01)地址215611江苏省苏州市张家港市塘桥C22C38/44(2006.01)镇横泾村(72)发明人李世健张刘瑜谷杰成国光(74)专利代理机构南京智造力知识产权代理有限公司32382代理人陈佳佳(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C7/06(2006.01)C21C7/10(2006.01)C22B9/18(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢及其冶炼方法(57)摘要本发明提供了一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢及其冶炼方法，采用“初炼炉+LF精炼+RH真空脱气+保护浇注+保护气氛电渣重熔”的工艺路线；通过严格控制全过程铝含量、LF精炼炉渣成分、电渣重熔炉渣成分以及限定真空脱气方式，显著降低了氧、钙、镁杂质元素及夹杂物含量；本发明的有益效果是，采用本发明工艺生产的铁路货车用电渣轴承钢洁净度更高，夹杂物更为细小、弥散；氧、钙、镁的杂质元素含量分别不大于0.0007％、0.0003％、0.0003％，Ds夹杂物不大于0.5级，有效保证了渗碳轴承钢高的疲劳性能。CN114395657ACN114395657A权利要求书1/2页1.一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢，其特征在于，其元素含量以质量分数表示的范围为：ω[C]：0.19～0.23％、ω[Si]：0.25～0.35％、ω[Mn]：0.55～0.65％、ω[Cr]：0.45～0.60％、ω[Ni]：1.70～1.90％、ω[Mo]：0.20～0.30％、ω[Al]：0.015～0.025％、ω[S]<0.0015％、ω[P]<0.013％、ω[Ca]≤0.0003％、ω[Mg]≤0.0003％、ω[O]≤0.0007％，余量为Fe及不可避免杂质；Ds夹杂物不大于0.5级。2.根据权利要求1所述的高洁净铁路货车用电渣轴承钢的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法采用“初炼炉+LF精炼+RH真空脱气+保护浇注+保护气氛电渣重熔”的工艺路线，通过严格控制全过程铝含量、LF精炼炉渣成分、电渣重熔炉渣成分以及限定真空脱气方式，显著降低了氧、钙、镁杂质元素及夹杂物含量；其中电渣锭的氧含量不大于0.0007％，钙、镁含量不大于0.0003％；所述初炼结束，出钢后铝含量范围为ω[Al]：0.04～0.05％；所述LF精炼结束时铝含量范围为ω[Al]：0.025～0.035％；所述LF精炼结束时炉渣成分范围为：ω(CaO)：52～56％、ω(SiO2)：8～12％、ω(Al2O3)：22～27％、ω(MgO)：3～5％、ω(FeO)<0.7％；所述脱气方式为RH真空脱气；所述电渣重熔化渣后炉渣成分范围为：ω(CaF2)：40～55％、ω(CaO)：10～15％、ω(Al2O3)：30～40％、ω(SiO2)：1～3％、ω(MgO)：3～5％。3.根据权利要求2所述的高洁净铁路货车用电渣轴承钢的冶炼方法，其特征在于，所述初炼炉包括转炉或电弧炉；初炼结束及出钢过程需满足如下要求：(1)初炼结束时，钢液碳含量ω[C]：0.06～0.15％，钢液温度为1600～1650℃。(2)出钢过程依次进行铝脱氧、合金化及造渣操作，出钢后铝含量范围：ω[Al]：0.042‑0.046％，控制出钢下渣量小于2kg/吨钢。4.根据权利要求2所述的高洁净铁路货车用电渣轴承钢的冶炼方法，其特征在于，所述LF精炼工艺为：LF精炼时间为40～60min，精炼过程不补加铝，在渣钢反应作用下铝含量会逐渐降低，精炼结束时，控制ω[Al]：0.028～0.032％；炉渣成分满足：ω(CaO)：53.5～54.7％、ω(SiO2)：8～10.46％、ω(Al2O3)：22～25.6％、ω(MgO)：3～3.74％、ω(FeO)<0.7％。5.根据权利要求2所述的高洁净铁路货车用电渣轴承钢的冶炼方法，其特征在于，所述脱气方法采用RH真空脱气，控制极真空时间为25～35min，真空度≤67Pa，破空后软吹时间为20～30min，软搅拌结束时，钢液温度为1520～1570℃。6.根据权利要求2所述的高洁净铁路货车用电渣轴承钢的冶炼方法，其特征在于，所述浇铸成型的连铸坯化学成分满足：ω[C]：0.19～0.23％、ω[Si]：0.25～0.35％、ω[Mn