[發明專利]一種超低氧齒輪鋼的制備方法

在審

• 申請號: 202110281678.1
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113088626A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 趙冠夫;戈文英;賀云鴻;關強;劉兵;梁娜;林敏;劉金玲
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/072;C21C7/076;C21C7/10
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 武玥;張紅生

本發明公開了一種超低氧齒輪鋼的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：1)電爐出鋼預脫氧；2)電爐出鋼一次成渣；3)精煉二次成渣；4)精煉復合擴散脫氧；5)VD氬氣流量分段控制。利用本發明超低氧齒輪鋼的制備方法，能有效的降低齒輪鋼氧含量，能很好的滿足中高檔汽車齒輪用鋼材對氧含量不大15ppm甚至12ppm以下的鋼質需要。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體地說，本發明涉及一種超低氧齒輪鋼的制備方法。

背景技術

齒輪作為傳動系統的重要零部件，要求具有高的可靠性、長壽命、抗沖擊、耐磨損等性能要求。隨著汽車的高性能化、輕型化、低成本化，對汽車齒輪用鋼Mn-Cr、Cr-Mo、Cr-Ni-Mo、Cr-Mn-B等系列的氧含量、淬透性、非金屬夾雜物及顯微組織等都提出了越來越高的要求。眾所周知，在鋼鐵生產企業中，鋼的全氧控制水平是鋼水純凈度的重要標志。低的氧含量可以延長成品鋼的使用壽命，提高鋼的耐磨性能、機械性能等。目前國內外齒輪鋼全氧控制水平一般在20ppm以下，這已很難滿足高端齒輪鋼對氧含量不大于15ppm甚至12ppm以下的鋼質需要。但是低的氧含量控制勢必會帶來生產成本的大幅提高，影響過程成本。因此，在不大幅提升生產成本的前提下，設計開發一種超低氧齒輪鋼的制造工藝意義重大。

發明內容

基于上述不足，本發明的目的在于，主要是針對當前中高檔汽車用齒輪鋼氧含量的控制不能很好地滿足其使用要求而設計的一種超低氧齒輪鋼的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

本發明提供一種超低氧齒輪鋼的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)電爐出鋼預脫氧：出鋼1/4-1/3時，按1.5～1.8kg/t鋼加入鋁預脫氧。

2)電爐出鋼一次成渣：電爐出鋼過程隨合金料的加入，配加石灰3-4Kg/t鋼及螢石3-4Kg/t鋼、出鋼過程全程吹氬，吹氬氣流量400-600NL/min，利用出鋼過程鋼渣混沖，吹氬攪拌使鋼液與初渣充分混合；將鋼包移出電爐出鋼位待初渣液態化后，軟吹氬5-8min，使得初步產生的脫氧產物進入初渣，達到去除部分初始夾雜物的目的。

3)精煉二次成渣：將初渣拔除總量的2/3-4/5；精煉爐二次成渣時，多批次向鋼包內配加石灰4-5Kg/t鋼、合成渣12-14Kg/t鋼及螢石1-2Kg/t鋼。用于防止一次性配加大量渣料出現電弧不起弧現象。從而影響整體生產節奏。其中合成渣的成分按重量百分比包括CaO：35％～45％，Al₂O₃：45％～55％、SiO2：≤6％和MgO：3％～7％，且控制二次渣CaO/SiO₂重量比值在8～10范圍內，CaO/Al₂O₃重量比值在1.4～1.8范圍內。通過二次造渣，可將精煉初始氧含量及夾雜物總量進一步降低，為精煉工序脫氧、脫硫創造有利的條件。且生產超低氧齒輪鋼采用高堿度精煉渣系，能夠降低渣中SiO₂和FetO的活度，從而降低鋼的總氧含量；并且，需要控制二次渣CaO/SiO₂重量比值在8～10范圍內，CaO/Al₂O₃重量比值在1.4～1.8范圍內，因為高堿度的精煉渣，雖然可以降低鋼中的氧含量，但是爐渣堿度過高，會造成爐渣的粘度增加，爐渣的流動性變壞，則達不到脫氣和吸附非金屬夾雜物的目的。

4)精煉復合擴散脫氧：LF爐精煉過程采用高純碳硅質材料(TC+TSi≥95％)及鋁復合進行擴散脫氧，其中高純碳化硅配加量0.8-1.0Kg/t鋼，鋁粒配加量0.10-0.20Kg/t鋼。精煉采用復合擴散脫氧，能夠深度脫除鋼中氧含量。