[發明專利]一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼及其轉爐冶煉方法

在審

• 申請號: 201610162873.1
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105648319A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 許斌;李金波;徐斌;王強;任剛;管少偉
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C21C5/30;C21C5/52;C21C7/06;B22D11/11;B22D11/111
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

技術領域

本發明涉及中碳鋼及其冶煉方法，尤其涉及一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼及其轉爐冶煉方法。

背景技術

近年來全球農機工業總產值呈穩定增長態勢，每年保持10%-15%左右的增長。而我國當前農業機械化率僅為57%，與發達國家的90%相比，發展空間更大。我國實施的農機補貼政策大大加速了農業機械化的進程。業內預計，2017年農機補貼將達到230億元，將拉動1000億元的消費。我國農機裝備制造行業的發展空間很大，對鋼材需求也將持續增長。但是，農機產品用鋼的更新換代與使用升級顯著落后于農機技術快速發展的需求，其產品仍延續傳統的設計使用規范，大多采用合金結構鋼。農機減震器套筒用鋼屬于農用車減震器中關鍵部件，除需要具有良好的力學性能外，還要求有優良的抗疲勞性能，其材料一直沿用40Cr等含鉻合金結構鋼。但是，該系列鋼種合金元素較高，40Cr鉻含量為1.0%左右，噸鋼鉻合金成本在100元左右，生產成本較高；同時，煉鋼及軋鋼生產過程需嚴格控制其元素穩定性，生產控制難度較大。伴隨著管材生產的在線熱處理技術發展，合金鋼管材熱處理后性能存在較大富裕，造成了材料成本的浪費。但是，采用GB/T699《優質碳素結構鋼》中的45#鋼進行熱處理又不能滿足用戶要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼及其轉爐冶煉方法，該中碳結構圓鋼熱處理后可以替代40Cr圓鋼，大幅降低減震器套管的原料成本。

解決上述技術問題技術方案是：

一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼，其化學組分及重量百分比分別為：C:0.44～0.46、Si：0.20～0.30、Mn:0.60～0.70、P≤0.030、S：0.020～0.030、Als：0.0060～0.0150、Ca:0.0015～0.0035。

上述的一種農用車減震器套管用中碳結構鋼，其化學組分中Ca/Al在0.15～0.25范圍內；夾雜物級別≤2.0；成品氮含量小于50ppm。

一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼的轉爐冶煉方法，包括轉爐初煉→電弧爐精煉→方坯連鑄工藝步驟，其改進之處為：

所述轉爐初煉工藝中高拉碳操作，控制轉爐終點[C]≥0.15wt%，保證轉爐終點鋼中氧含量小于600ppm；出鋼參考溫度：第一爐1630-1660℃，連拉出鋼溫度1620-1650℃；出鋼時間≥4min；出鋼1/4時進行脫氧合金化；出鋼采用雙擋渣操作，控制下渣量小于1.5kg/噸鋼；出鋼前2min開始吹氬；吹氣2min后測溫、取鋼樣。

所述電弧爐精煉工藝中進站參考溫度為：第一爐1550-1570℃，連拉爐次1540-1560℃；鋼水進站加石灰、螢石，降電極化渣，精煉時間40-50min，白渣時間≥15min；過程中Als含量在0.0060～0.0150（wt%）；控制過程增氮小于10ppm；控制硫含量在0.020～0.030（wt%）范圍內；凈吹時間≥10min；出站參考溫度：第一爐1600-1610℃，連拉爐1560-1570℃。

所述方坯連鑄采用全程保護澆注，鋼包長水口采用氬封保護，保證增氮量小于10ppm；中間包及塞棒烘烤時間160-180min，水口烘烤時間100-120min；結晶器振動采用非正弦方式；選用中高碳保護渣；二冷選用弱冷冷卻方式，比水量控制在0.8-1.0L/kg鋼；連鑄澆速按照恒拉速控制，拉速波動小于0.1m/min；中間包第一爐開澆溫度：1535-1545℃；連澆過程中的適宜溫度為：1510-1525℃。

上述的一種農用車減震器套管用中碳結構圓鋼的轉爐冶煉方法，所述轉爐初煉工藝中，采用鋁制品、硅錳鐵、硅鐵、增碳劑進行脫氧合金化，合金及渣料加入順序為：增碳劑、鋁粒、硅錳鐵、硅鐵、合成渣、白灰；其中鋁粒加入量為0.8-1.0kg/噸鋼、合成渣加入量為1.2-1.5kg/噸鋼、白灰加入量為1.5-1.7kg/噸鋼；所述電弧爐精煉工藝中鈣處理操作時鈣線第一爐按2-3m/噸鋼控制，連拉爐按1.5-2m/噸鋼控制，保證Ca/Al=0.15-0.25；所述方坯連鑄工藝中，大包開澆前2min中包用氬氣驅趕中包空氣，防止初澆鋼水氧化；中間包鋼水液面采用普通覆蓋劑，上層加碳化稻殼，開澆前測溫孔、塞棒孔用纖維毯密封。

本發明原理分析：