[發明專利]一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝

在審

• 申請號: 202110967280.3
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113817951A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李海洋;王建鷹;李磊;周蕾;王瑩;郭子強
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/10;C21C5/52;C21D8/06;B22D11/16
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發明公開了一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝，涉及鋼鐵生產技術領域，采用連鑄+連軋的生產方式替代模鑄+鍛造的生產方式，包括EAF冶煉→LF精煉→VD精煉→喂絲、成分微調、靜攪→連鑄→鑄坯緩冷→加熱→軋制→入坑緩冷→高溫回火→矯直→剝皮→超聲波探傷→成品檢驗→包裝→標識→稱重→入庫，針對生產過程中純凈度控制問題、偏析控制問題及硬度控制問題，提出制備方法，可以制備出純凈度、組織、淬透性、晶粒度及表面質量均符合軌道交通需求用的齒輪鋼。

技術領域

本發明涉及鋼鐵生產技術領域，特別是涉及一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝。

背景技術

齒輪箱是軌道交通列車動力傳遞的核心部件，承受隨機動載最強烈的部件，其工作性能直接決定了軌道交通列車運行的可靠性和安全性。由于我國國土廣闊，軌道交通裝備面臨南北溫差大、運行跨度長、速度高、長時間運行等復雜多變工況，對齒輪箱及其齒輪的可靠性等性能提出了更為苛刻的要求。一方面要求鋼廠為用戶提供淬透性穩定且適應用戶工藝要求的高性能齒輪滲碳鋼產品，另一方面也要求齒輪廠不斷優化現有工藝，采取新工藝來提高齒輪的質量。

目前，軌道交通變速箱齒輪用鋼使用模鑄+鍛造的方式生產，生產效率低、成本高。

發明內容

本發明針對上述技術問題，克服現有技術的缺點，提供一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝，其特征在于：采用連鑄+連軋的生產方式替代模鑄+鍛造的生產方式，包括EAF冶煉→LF精煉→VD精煉→喂絲、成分微調、靜攪→連鑄→鑄坯緩冷→加熱→軋制→入坑緩冷→高溫回火→矯直→剝皮→超聲波探傷→成品檢驗→包裝→標識→稱重→入庫，

EAF冶煉：出鋼溫度≥1630℃，出鋼后電爐留鋼量≥10噸，出鋼過程中加入合成渣、硅錳合金、鋁塊進行預脫氧和合金化；

LF精煉：LF精煉過程中全程吹氬攪拌，進行脫氧、脫硫、去除夾雜物，并將其化學成分控制在目標范圍內；

VD真空脫氣：在VD工位保持氬氣攪拌，破真空后按照目標過程中微調成分，吊包前氬氣軟吹時間在20min以上；

連鑄：采用大斷面連鑄機進行全保護連鑄，連鑄拉速0.45-0.54m/min，連鑄過程中使用結晶器電磁攪拌、末端電磁攪拌、輕壓下設備，保證連鑄坯成分的均勻性，連鑄輕壓下量≥5mm；

鑄坯緩冷：入坑緩冷，緩冷坑必須干燥，入坑溫度≥500℃，坑冷時間≥48h，出坑溫度≤200℃；

鋼坯加熱溫度：加熱溫度：950-1270℃，總加熱時間≥300min；

開坯除磷：采用高壓水除鱗，壓力≥13MPa；

終軋溫度：終軋溫度≤1050℃；

入坑緩冷溫度：入坑溫度≥600℃，保溫時間≥48h后可以開蓋，出坑溫度≤200℃；

高溫回火：輥底式連續爐高溫回火，高溫回火溫度600-700℃，保溫時間≥5h。

技術效果：本發明采用連鑄+連軋的生產方式替代模鑄+鍛造的生產方式，針對生產過程中純凈度控制問題、偏析控制問題及硬度控制問題，提出制備方法，可以制備出純凈度、組織、淬透性、晶粒度及表面質量均符合軌道交通需求用的齒輪鋼。

本發明進一步限定的技術方案是：

前所述的一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝，EAF冶煉：控制電爐終點C≥0.04％、P≤0.012％。

前所述的一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝，LF精煉：通過添加鋁塊使鋼水中的鋁含量保證Al≥0.010％，白渣保持時間≥30min。

前所述的一種軌道交通用連鑄齒輪鋼棒材的生產工藝，VD真空脫氣：真空度1乇以下保持15min以上。