[發明專利]提高20CrMnTi齒輪鋼冶煉中Ti收得率的方法

有效

• 申請號: 201410218937.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104032091A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 徐志東;徐志;朱啟銘;范植金;吳杰;周新龍;龍莉
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/072;C21C7/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;倪婭

技術領域

本發明涉及齒輪鋼的生產技術領域，具體地指一種提高20CrMnTi齒輪鋼冶煉中Ti收得率的方法。

背景技術

齒輪鋼是合金結構鋼中一大分支，占合金結構鋼總量的20％。其使用覆蓋面較廣，除轎車、貨車、農用車和摩托車等車輛齒輪制造使用外，工程機械齒輪使用量也較大，目前我國齒輪鋼的年需求量在50萬t左右。齒輪鋼用量很大，不僅要求其質量好和工作可靠性高，而且必須要價格低廉。20CrMnTi是一種良好的合金滲碳鋼，主要用來制造承受較高應力和抗沖擊載荷的重要機械零件，如電機主動齒輪、汽車萬向節十字頭等，是使用最大的一個齒輪鋼種。并且由于該鋼種的價格相對較低，該鋼種的主導地位在近年仍難以動搖。穩定且良好的Ti元素收得率不僅在工藝上能保證成分的穩定性，從而改善鋼的淬透性，最終提高鋼的綜合性能的穩定性和一致性；而且可以降低成本，增強鋼材的市場競爭力。因此，提高Ti的收得率至關重要。

經檢索，中國專利CN200910187786.1，一種管線焊絲鋼的夾雜物控制方法介紹一種Ti的收得率，收得率在45％，其缺點是收得率低,冶煉成本高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有齒輪鋼的生產技術中Ti收得率不高的缺陷，提供一種提高20CrMnTi齒輪鋼冶煉中Ti收得率的方法。

為實現上述目的，本發明所設計的提高20CrMnTi齒輪鋼冶煉中Ti收得率的方法，其步驟如下：

1)對坯料采用高拉碳工藝進行轉爐冶煉，控制終點碳含量大于0.08％，控制鋼水中溶解氧w[O]為300～400×10^-6％，以防止鋼水過氧化；

2)在轉爐冶煉末期，從轉爐底部吹氬攪拌鋼水，促進鋼、渣平衡；

3)在出鋼過程中采用擋渣出鋼出鋼過程中保持連續吹氬，出鋼溫度控制在1650～1670℃，控制轉爐下渣量≤50mm；在出鋼的同時進行爐外合金化，隨鋼流向每噸鋼水中加入0.8～1公斤鋁塊脫氧，5～6公斤生石灰，0.7～1公斤螢石，控制碳含量為0.15～0.20％，Mn、Si、Cr在標準中下限；

4)對合金化的鋼水進行吹氬，吹氬3分鐘后，測溫、取樣，根據出鋼的碳含量，向每噸鋼水中加入0.3～0.5公斤鋁線，再吹氬3分鐘；

5)根據步驟4)中吹氬后鋼水中的渣況，向每噸鋼水中加入0.2～0.4公斤生石灰、0.1～0.3公斤螢石，以調整熔渣，控制渣量在1.5～2.0％，輸送鋼水至精煉爐；

6)在精煉爐中全程吹氬精煉，向每噸鋼水中加入1.2～2公斤鋁丸、1～2公斤SiC粉，使渣面脫氧，形成白渣，控制白渣堿度在3～4；

7)當鋼水溫度≥1550℃時，取第一樣進行成分分析，按內控及目標成分要求調整鋼水的化學成分；

8)在精煉中后期，向每噸鋼水中加入1～1.6公斤鈦線，加入鈦線時的鋼水溫度在1585～1600℃；

9)精煉結束前3～5分鐘，向每噸鋼水中加入0.3～0.6公斤Si-Ca線，攪拌2～5分鐘后澆鑄成型。

優選地，所述步驟7)中調整鋼水的化學成分之后，吹氬量小于10Nm³/min，以避免使鋼水裸露。

優選地，所述步驟8)中向每噸鋼水中加入鈦線的加入速度為20～35g/s。

本發明的有益效果：本發明提供了一種提高Ti的收得率方法，該方法是通過在轉爐降低吹氧量，降低鋼液的整體含氧量，后期通過鋁來降低鋼水的氧化性，以及適合的堿度，從而達到提高鈦收得率的目的。與現有技術相比，本法可以使鈦的收得率由45％提高到75％以上，大大降低了鈦合金成本，而且在提高Ti的同時，精確控制Ti使得鋼保證了成分的穩定性，從而改善鋼質，最終達到鋼的綜合性能的穩定性和一致性。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。

實施例1

提高20CrMnTi齒輪鋼冶煉中Ti收得率的方法，其步驟如下：

1)對坯料采用高拉碳工藝進行轉爐冶煉，控制終點碳含量為0.08％，防止鋼水過氧化，控制鋼水中溶解氧w[O]為400×10^-6％，以防止鋼水過氧化；

2)在轉爐冶煉末期，從轉爐底部吹氬攪拌鋼水，促進鋼、渣平衡；

3)在出鋼過程中采用擋渣出鋼出鋼過程中保持連續吹氬，出鋼溫度控制在1670℃，控制轉爐下渣量為50mm；在出鋼的同時進行爐外合金化，隨鋼流向每噸鋼水中加入1公斤鋁塊脫氧，6公斤生石灰，1公斤螢石，控制碳含量為0.18％(含合金帶入的碳)，Mn、Si、Cr在標準中下限；