一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法.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CN112593036A(43)申请公布日2021.04.02(21)申请号202011377758.9C21D1/18(2006.01)(22)申请日2020.11.30C23C8/22(2006.01)(71)申请人江苏联峰能源装备有限公司地址215628江苏省苏州市张家港市南丰镇永联村(72)发明人杨世钊俞杰朱天浩江宏亮周湛(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董成(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C7/072(2006.01)C21C7/10(2006.01)B22D11/18(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，向转炉中加入20%左右的废钢，然后兑入铁水进行冶炼，终点出钢控制目标：C≥0.08%，P≤0.015%，出钢过程进行滑板挡渣操作，减少下渣；出钢开始后约90秒时开始合金化，加入顺序为：铝铁～碳粉～合金～石灰。该低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，通过极大降低了夹杂物在水口内侧的富集，实现浇铸过程塞棒曲线的稳态控制，防止塞棒曲线突然波动卷入大尺寸夹杂物，可以实现至少6炉连续浇铸生产，同时显著提高齿轮使用疲劳寿命，阻碍奥氏体晶粒的异常长大，提高了齿轮钢的奥氏体晶粒粗化温度，从而达到了防止高渗碳温度后齿轮钢的奥氏体晶粒出现混晶和晶粒粗大的效果。CN112593036ACN112593036A权利要求书1/2页1.一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，其特征在于：所述包括以下步骤：第一步：转炉冶炼向转炉中加入20%左右的废钢，然后兑入铁水进行冶炼，终点出钢控制目标：C≥0.08%，P≤0.015%，出钢过程进行滑板挡渣操作，减少下渣；出钢开始后约90秒时开始合金化，加入顺序为：铝铁～碳粉～合金～石灰；第二步：LF钢包炉精炼控制炉渣碱度为2.0～3.0，同时控制好Ar气流量，防止钢水翻滚厉害产生卷渣；采取渣面复合脱氧剂和碳化硅扩散脱氧综合脱氧，渣面复合脱氧剂用量≥150kg，冶炼中后期加入碳化硅≥80kg、少量硅铁粉对炉渣维护；第三步：RH真空脱气对钢水真空处理5min之后加入钛铁固氮，真空度在0.266kPa以下保持≥18min,有利于减少大颗粒夹杂物；为了确保氮稳定可控，真空处理采用全程吹氮气增氮，真空处理结束后补喂氮铬线增氮；真空处理结束后，禁止进行钙处理，防止形成Ca、Al复合夹杂物堵塞水口；真空处理后，将钢包吊到软吹氩工位进行软吹氩操作，保持吹氩20min以上，以促进夹杂物的上浮聚集去除，软吹氩流量以不吹破渣面且渣面略微波动为准，严禁钢水裸露；第四步：连铸连铸过程使用大包长水口氩封、中包水口浸入、中包覆盖剂、结晶器保护渣等措施对钢水进行全程保护浇注，中间包浇注温度控制在1533±10℃，采用恒拉速进行浇注，同时采用结晶器电磁搅拌、二次冷却水弱冷等工艺措施改善铸坯的内部质量；为防止铸坯产生微裂纹，铸坯切割后吊入缓冷坑中进行高温缓冷，必须确保入坑表面温度≥610℃；第五步：将铸坯加热轧制成圆钢取圆钢样模拟渗碳淬火工艺，工艺为：在1010℃温度下保温两个小时进行渗碳，在1020℃温度下保温四个小时进行渗碳，在1030℃温度下保温六个小时进行渗碳，然后在860℃进行淬火并在200℃进行回火。2.根据权利要求1所述的一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，其特征在于：所述转炉出钢时，利用出钢时搅拌动能，加入适量的石灰进行渣洗预造还原渣，保证碱度，防止回磷回硅；出钢过程全程软搅拌均匀成分和温度；采用钢芯铝进行钢液脱氧；根据下渣量大小，出钢后及时加入适量改质剂；采用高碳锰进行合金化。3.根据权利要求1所述的一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，其特征在于：所述在连铸工序还应严格控制连铸过程的塞棒曲线，保持浇铸过程塞棒曲线的稳态控制。4.根据权利要求1所述的一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，其特征在于：所述转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境，从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。5.根据权利要求1所述的一种低硅微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，其特征在于：所述RH真空脱气过程中，过小的钢水量会使温度降低过快而达不到处理目的，钢包一般2CN112593036A权利要求书2/2页容量≥30t，当钢水容量较大时，热稳定性较好，可以从容地进行处理，达到好的处理结果，真空泵必须有足够的能力以