[發明專利]非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法

有效

• 申請號: 201710829600.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107760824B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 付建勛;成娟;楊乾坤;付文笙
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/10;C21C7/072;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/46
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于，用于鋼液精煉后的夾雜物改質工藝，包括以下步驟：

a.鐵水經過電爐或轉爐初煉，再經過LF精煉、真空處理后，使鋼液中的C、Si、Mn、P主要合金元素達到齒輪鋼或非調質鋼的成分要求，得到初步精煉處理鋼液；

所述步驟a中，初步精煉處理鋼液中的Cr、Mo、V、N合金元素達到齒輪鋼或非調質鋼的成分要求；

b.控制在所述步驟a中制備的鋼液中硫的質量百分比含量不高于0.005％，氧含量不高于6ppm，鋁的質量百分比含量不高于0.012％，并且使鋼液溫度控制在1566～1596℃，然后開始向鋼液中喂入含鎂、鈣的包芯線，對鋼液進行夾雜物改質處理；在進行精煉改質處理工藝中，向鋼液中喂入硅鎂鈣復合包芯線，或者分別喂入硅鎂包芯線和硅鈣包芯線，使經過精煉改質處理后制備的鋼液的鎂含量為4～25ppm，鈣含量為5～25ppm；硅鎂鈣復合包芯線的比例為：鎂5％～20％；鈣0～15％；余量為硅，以及不可避免的雜質；

c.在所述步驟b中向鋼液喂完包芯線后，再向鋼液軟吹氬至少15分鐘，之后向鋼液中繼續喂入純硫線，使制備非調質鋼的鋼液中的硫含量達到0.03～0.08％，或者使制備齒輪鋼的鋼液中的硫含量達到0.02～0.06％；

d.在所述步驟c中完成硫線喂入工藝后，再對處理后的鋼液進行軟吹氬5～10分鐘，使鋼液成分均勻，之后吊包進行澆鑄，得到非調質鋼或齒輪鋼鑄錠。

2.根據權利要求1所述非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于：在所述步驟b中，包芯線加入量按照每噸鋼液折算喂入金屬鎂57～357g和每噸鋼液折算喂入金屬鈣50～250g的標準，對鋼液進行精煉改質處理。

3.根據權利要求1所述非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于：對20MnCr5齒輪鋼中硫化物夾雜改質處理，在所述步驟a中，使鋼液中的C、Si、Mn、P及Cr合金元素達到20MnCr齒輪鋼成分要求，得到初步精煉處理鋼液；在所述步驟b進行精煉改質處理工藝中，向鋼液中喂入硅鎂鈣復合包芯線，在向鋼液喂完包芯線后，使經過精煉改質處理后制備的鋼液的鎂含量為5～20ppm，鈣含量為10～25ppm；在所述步驟c中，向鋼液中繼續喂入純硫線，使鋼液中的硫含量達到0.020～0.055％；

所述步驟b中，包芯線加入量按照每噸鋼液折算喂入金屬鎂71～286g和每噸鋼液折算喂入金屬鈣100～250g的標準，對鋼液進行精煉改質處理。

4.根據權利要求3所述非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于：在所述步驟d中，得到的20MnCr5齒輪鋼的主要成分及成分重量百分數為：C：0.15～0.25％，Si≤0.12％，Mn：0.80～1.50％，P≤0.035％，S：0.020～0.055％，Cr：0.80～1.30％。

5.根據權利要求1所述非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于：對45MnVS非調質鋼中硫化物夾雜改質處理，在所述步驟a中，使鋼液中的C、Si、Mn、P及Cr、Ni、V、N合金元素達到45MnVS非調質鋼成分要求，得到初步精煉處理鋼液；在所述步驟b進行精煉改質處理工藝中，分別喂入硅鎂包芯線和硅鈣包芯線，在向鋼液喂完包芯線后，使經過精煉改質處理后制備的鋼液的鎂含量為10～25ppm，鈣含量為5～20ppm；在所述步驟c中，向鋼液中繼續喂入純硫線，使鋼液中的硫含量達到0.040～0.080％；

所述步驟b中，包芯線加入量按照每噸鋼液折算喂入金屬鎂143～357g和每噸鋼液折算喂入金屬鈣50～200g的標準，對鋼液進行精煉改質處理。

6.根據權利要求5所述非調質鋼或齒輪鋼中硫化物夾雜改質的冶煉方法，其特征在于：在所述步驟d中，得到的45MnVS非調質鋼的主要成分及成分重量百分數為：C：0.42～0.51％，Si：0.15～0.6％，Mn：0.90～1.50％，P：0.003～0.035％，S：0.040～0.080％，Ni：0.10～0.30％，V：0.06～0.13％，Cr≤0.30％，N：0.012～0.015％。