[發(fā)明專利]一種18CrNiMo7-6鋼的冶煉工藝及其應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011367363.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112501487A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 景財年;劉磊;張志浩
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;B22D7/06;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/10;C21D1/26;C21D6/00;C21D9/70
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本發(fā)明涉及鍛圓或齒輪軸用鋼制備技術領域，尤其涉及一種18CrNiMo7?6鋼的冶煉工藝及其應用。所述工藝包括：EBT電弧爐冶煉、兩次LF鋼包精煉爐冶煉、VD鋼包精煉爐冶煉、模注錠型工藝。本發(fā)明的工藝采取兩方面的技術措施解決上述問題：一、改善鋼液的變質處理，采用精煉工藝處理提高鋼液純凈度，降低硫和氧的含量，嚴格控制夾雜物的含量，避免對后期鍛造質量造成不利影響。二、控制澆鑄溫度、澆注速度以及鋼錠模的穩(wěn)定性，減少裂紋產生，組織分布不均勻以及縮松、縮孔。

技術領域

本發(fā)明涉及鍛圓或齒輪軸用鋼制備技術領域，尤其涉及一種18CrNiMo7-6鋼的冶煉工藝及其應用。

背景技術

背景技術中的下列內容僅指本發(fā)明人理解的與本發(fā)明有關的信息，旨在通過對與本發(fā)明相關的一些基礎技術知識的說明而增加對本發(fā)明的理解，該信息并不必然已經構成被本領域一般技術人員所公知的知識。

18CrNiMo7-6和17CrNiMo6分別為采用EN標準和DIN標準中牌號表示的鍛圓或齒輪軸用鋼，兩者并沒有本質區(qū)別，目前兩者逐漸形成統(tǒng)一的牌號名稱18CrNiMo7-6。18CrNiMo7-6材料中碳含量為0.15-0.21%，Cr的含量為1.5-1.8%，Ni的含量為1.4-1.7%，Mo的含量為0.25-0.35%。

18CrNiMo7-6作為鍛圓或齒輪軸等關鍵件的主導應用材料，為確保其產品的高效性、安全性運行，用戶對材料質量技術指標不斷提出新的要求。常規(guī)的大型鍛圓在冶煉鑄坯凝固過程中，容易產生表面橫向、縱向裂紋，裂紋附近易存在灰色夾雜物：S-Mn夾雜物，淬火裂紋、晶粒粗大以及白點質量問題，內部組織分布不均勻及縮松、縮孔等現象。橫向、縱向裂紋的產生是鋼錠澆注受錠模內壁質量，鋼液擺動和鋼錠與錠模鑄合，高溫高速澆注，鋼錠脫模冷卻不當或脫模過早等因素導致；鋼錠冷卻時縮孔未集中于帽口部分，鍛造帽口端切頭量過少，使坯料近帽口端存在二次縮孔或殘余縮孔，鍛造時引起縱向裂紋。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種18CrNiMo7-6鋼的冶煉工藝及其應用，本發(fā)明的工藝采取兩方面的技術措施解決上述問題：一、改善鋼液的變質處理，采用精煉工藝處理提高鋼液純凈度，降低硫和氧的含量，嚴格控制夾雜物的含量，避免對后期鍛造質量造成不利影響。二、控制澆鑄溫度、澆注速度以及鋼錠模的穩(wěn)定性，減少裂紋產生，組織分布不均勻以及縮松、縮孔。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了以下技術方案：

在本發(fā)明的第一個方面，提供一種18CrNiMo7-6鋼的冶煉工藝，包括步驟：

（1）冶煉階段：爐底采用石灰打底，終點碳目標值控制在≥0.08%，磷目標值控制在≤0.004%，出鋼溫度控制在≥1640℃，冶煉過程中加入脫氧劑和渣料。

（2）精煉階段：將步驟（1）的鋼液轉移至精煉爐，并保持爐內保護氣氛，加入脫氧劑進行脫氧，調整渣況，渣色轉白還原≥20min，溫度≥1590℃，加鐵合金和增碳劑調整鋼液成分至預定規(guī)格，取樣分析，喂Al線和Ca-Si線調整爐渣，使之具有一定的堿度和良好的流動性，化學成分全部進入規(guī)格后吊包。

（3）真空精煉階段：將步驟（2）最后得到的鋼液轉移至真空精煉爐，喂Al線，根據鋼種或錠型要求的H、O含量吹保護氣，完成后吊包。

（4）澆注：對錠模進行烘烤，用低碳保護渣，注溫1543-1558℃，錠身注速6-8，冒口降低流速，采用中長流充填冒口，冒口注速≥4，最后對得到的鋼錠退火，即得。

進一步地，步驟（1）中，所述脫氧劑包括Al、Si、Mn、Ca等中的至少一種或者多種復合。優(yōu)選地，所述脫氧劑的添加比例為1.2-1.8千克/噸。