[發明專利]36MnVS4漲斷連桿用鋼冶煉工藝

有效

• 申請號: 201610396333.X
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN106086288B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 叢潔;喬兵;張宇;吳鵬;周偉基;陳長西;李忠之;蔣大偉;劉子平;楊毓永;凌三平;程明華;劉世才;劉波;張志興;陳洋;趙宇光;相丞;郭東旭;劉作政;呂學飛
• 申請（專利權）人: 東北特鋼集團大連特殊鋼有限責任公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C7/10;C21C7/072;C21C7/06;B22D27/00
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司21238
• 代理人: 孫宇宏

技術領域

本發明屬于金屬材料制造領域，具體涉及一種汽車漲斷連桿用鋼的冶煉工藝，主要用于36MnVS4產品的生產。

背景技術

漲斷連桿用鋼36MnVS4為德國牌號，從德國引進到國內。隨著汽車工業的迅猛發展，對汽車漲斷連桿用鋼的質量提出了更高的要求。引進36MnVS4鋼就是用于替代C70S6，36MnVS4優勢在于強度高、疲勞壽命高，低溫脆斷性能好。然而按照國外原材料技術規范中的化學成分冶煉的鋼材，由國內客戶制成連桿，在漲斷過程中發現，由于化學成分匹配的不同，尤其是磷含量的不同，導致連桿漲斷后的廢品率也不相同，達到了5％～10％；客戶可以接受的漲斷后廢品率應不大于3‰。

發明內容

本發明公開一種36MnVS4漲斷連桿用鋼冶煉工藝，通過控制磷含量在0.020％～0.030％，達到漲斷后廢品率不大于3‰；同時通過控制殘余元素鉻在0.10％～0.15％，鎳不大于0.10％，鉬不大于0.03％，以及控制碳當量在1.18％～1.27％，以達到連桿成品的硬度；通過控制鋁不大于0.010％，達到夾雜物指標。為實現上述目的，本發明采用以下技術路線：

一、技術思路

冶煉工藝如何保證化學成分達到設計的要求是本發明的重點，首先，窄的碳當量控制勢必導致某些成分必須窄控制，碳、釩尤其窄，給煉鋼增加了很大的難度；對于優質鋼來說，一般要求磷越低越好，而此鋼還需要保有部分磷量，殘余元素鉻控制在0.10％～0.15％，鎳不大于0.10％，鉬不大于0.03％，對冶煉原料提出了嚴格的要求，確保殘余元素合格；另外，從鋼液純凈度角度考慮，此產品控制成分要求鋁不大于0.010％,冶煉過程不允許采用鋁進行沉淀脫氧和擴散脫氧，通過碳粉、硅調整渣況、凈化鋼液。

二、技術方案：

1.煉鋼工藝路線：轉爐→LF→VD→澆注3.0噸鋼錠。

2.具體工藝措施：

⑴鋼錠化學成分應符合按表1的控制成分規定。

表1鋼錠化學成分

⑵轉爐工藝

配料選用高爐鐵水、配入殘余元素低的廢鋼；出鋼溫度1620℃～1650℃，出鋼磷不大于0.020％，碳不小于0.10％，轉爐控制下渣量不小于50mm，控制轉爐出鋼量50噸～55噸，出鋼后不允許加鋁脫氧劑，出鋼后加入精煉渣300kg，高錳500kg，硅鐵300kg。

⑶LF工藝

采用石灰造渣，石灰加入量600kg～700kg；不加鋁進行脫氧，采用碳粉、硅粉擴散脫氧；硫處理到0.010％以下，變渣，加入硫鐵，磷的合金化可以加入磷鐵來控制磷的范圍，溫度高于1560℃，吹氮氣20min～30min；LF爐吊包溫度1640℃～1650℃。

⑷VD工藝

VD真空處理時自由空間不小于800mm，極限真空度不大于67Pa，保持極限真空度時間3min～5min，弱吹氬時間不少于20min，吊包澆注溫度1540℃～1550℃。

⑸澆注

氬氣保護澆注3.0噸鋼錠，澆注溫度1535℃～1545℃，澆注速度：錠身為280s～350s，帽頭不少于240s。

本發明的優點和創新點在于：

⑴為了達到設計的內控化學成分，通過原材料的挑選控制了殘余元素；通過采用控制磷含量冶煉方法，使磷含量達到了設計的要求；通過含鋁脫氧劑的限制使用控制了鋁含量。

⑵提高純凈度

鋼材按GB/T10561進行非金屬夾雜物檢驗，采用A法評定，非金屬夾雜物合格級別應符合表2規定。

表2非金屬夾雜物合格級別

為提高鋼水純凈度，關鍵控制煉鋼工藝的以下環節：

①控制轉爐出鋼量50噸～55噸，保證VD真空處理時自由空間不小于800mm，以便可以大氬氣攪拌，使夾雜物和氣體充分上浮到渣中。

②LF白渣時間要求保持不少于20min，并且硫處理到0.010％以下才可以變渣。

③VD極限真空度不大于67Pa，保持極限真空度時間3min～5min；弱吹氬時間不少于20min。

④澆注采用氬氣保護，避免造成鋼液氧化。

⑶提高低倍質量

鋼材的橫截面酸浸低倍組織試片上不得有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點、晶間裂紋，酸浸低倍組織按GB/T1979進行評級，應符合表3規定。

表3低倍組織合格級別