一种车轴钢钢锭的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102634717A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102634717A(43)申请公布日2012.08.15(21)申请号201210114600.1(22)申请日2012.04.18(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号(72)发明人张建春王英均王俊凯施春月(74)专利代理机构上海东信专利商标事务所31228代理人杨丹莉(51)Int.Cl.C22C33/04(2006.01)C21C5/28(2006.01)C21C7/10(2006.01)C21C7/072(2006.01)C21C7/076(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种车轴钢钢锭的制造方法(57)摘要本发明公开了一种车轴钢钢锭的制造方法，其步骤为：原料配制→转炉熔炼→加入合金→LF精炼→真空脱气装置处理→浇铸。采用本发明所述车轴钢钢锭的方法能够大幅度减少钢锭近表面的夹杂物数量，甚至几乎检测不出夹杂物的存在，从而提高了钢材的纯净度，并有效提升了控制引起车轴钢疲劳裂纹冶金缺陷的稳定性，进而提高了车轴钢的抗疲劳性能。CN1026347ACN102634717A权利要求书1/1页1.一种车轴钢钢锭的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将25～35份Fe含量≥90wt％的废钢与280～295份C含量≥3.8wt％、温度≥1200℃的铁水加入转炉中；(2)转炉熔炼：吹入氧气进行熔炼，当钢水中C含量在0.04～0.30wt％时，停止熔炼；(3)加入合金：将钢水倒入钢包中；在钢水倒出过程中，当钢水倒出80～120份时，向钢包中的钢水加入1～1.5份Si含量≥75wt％的硅铁合金、1.2～1.6份Mn含量≥80wt％的锰铁合金、0.3～0.7份Al含量≥50wt％的铝铁合金以及0.5～1.2份C含量≥99wt％的碳粉；(4)LF精炼：将0.9～1.3份的渣料加入到钢包中，并从钢包底部向钢水中吹入流量为8～15Nm3/h的氩气，同时将钢水温度升高至1600～1630℃；其中，所述渣料包括以下成分：氧化钙：25～30wt％，氧化硅：20～25wt％，氧化铝：10～15wt％，以及其他不可避免的杂质；(5)真空脱气装置处理：当真空度≤0.266KPa时，脱除钢水中的气体，并将钢水温度降低至1540～1560℃；(6)浇铸。2.如权利要求1所述的车轴钢钢锭的制造方法，其特征在于，步骤(4)中所述渣料还包括以下成分：氧化镁：1～5wt％，氧化铁：15～22wt％，氧化锰2～6wt％，氟化钙1～5wt％。3.如权利要求1所述的车轴钢钢锭的制造方法，其特征在于，步骤(6)中的浇铸速度为4～5t/min，凝固时间为210～240min。4.如权利要求3所述的车轴钢钢锭的制造方法，其特征在于，步骤(6)中通入流量为10～20Nm3/h，Ar含量≥99.8wt％的氩气。2CN102634717A说明书1/4页一种车轴钢钢锭的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种合金的制造方法，尤其涉及一种钢锭的制造方法。背景技术[0002]车轴钢用于制造铁路机车和车辆车轴的专业用钢。车轴是承受机车、车辆质量的关键部件，由于在运行中承受旋转弯曲和冲击等多项复杂应力，疲劳裂损是其主要破坏形式。因此，要求车轴钢须具有足够的强度和韧性，并且其对可以成为车轴裂纹源的各种冶金缺陷的要求十分严格。目前的车轴钢的制造方法大多使用电炉或小型转炉炼钢，然后经过成分调整工序，将钢水成分调整到目标范围内，最后浇注成钢锭。[0003]但是，现有的车轴钢制造方法存在着一些问题，其主要问题是控制形成裂纹源缺陷的稳定性较差，主要原因是由于钢锭近表面夹杂物引起的裂纹缺陷所导致。因此，在车轴钢的生产过程中必须严格控制钢锭近表面的夹杂物数量，以消除现有的车轴钢制造方法中存在的冶金缺陷。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种车轴钢钢锭的制造方法，该制造方法能够控制钢锭近表面的夹杂物数量，从而消除车轴钢表面的冶金缺陷，提高车轴钢的抗疲劳性能。[0005]本发明的构思是控制转炉钢水碳含量在一定的范围内，并在转炉钢水倒出过程中的某个时刻点向钢包中加入一定量的合金，以使合金元素与铁元素形成一种复合熔体；同时一定量的合金元素与钢水中的氧气形成一种复合夹杂物，这种复合夹杂物非常容易从复合熔体钢水中上浮出去。然后在钢水表面加入一种渣料，利用此种渣料将从钢水中上浮出来的夹杂物固定住，使夹杂物不再回到钢水中。这样在钢锭凝固过程中，钢锭近表面的夹杂物数量会大幅度减少，不会在车轴钢表面形成影响疲劳性能的冶金缺陷。[0006]根据上述发明目的，本发明提供了一种车轴钢钢锭的制造方法，其包括以下步骤：[0007](1)将25