一种淬透性钢的生产方法及淬透性钢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及淬透性钢生产领域，具体涉及一种高品质淬透性钢的生产方法以及淬 透性钢。
【背景技术】
[0002] 在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体以提高钢的机械性能。淬透性钢广 泛应用在汽车、工程机械等领域。
[0003] 衡量淬透性钢性能主要采用以下的指标：
[0004] 1 .对于纯净度的要求：钢的纯净度，是指钢中的非金属夹杂的数量、大小以及分 布，夹杂物的数量越少、大小越均匀，钢的整体质量越高；由于非金属夹杂物主要是金属元 素与氧元素的化合物，所以钢种氧化物夹杂的总量的高低直接取决于钢种氧含量的高低， 目前主流钢铁企业对于淬透性钢中的氧含量要求控制在20ppm以下；
[0005] 2.钢材的均匀性:钢材的均匀性包括成分的均匀和组织的均匀。其中，成分的均匀 是指钢材内的元素成分偏析程度低;组织的均匀是指钢材本身的晶粒度水平较高，工业生 广上米用晶粒度等级来表不晶粒大小，标准晶粒度共分10级，1-4级为粗晶粒，5_10级为细 晶粒，一般晶粒度越大，也就是越细越好。目前国内汽车行业要求晶粒度要大于6级。
[0006] 我国属于淬透性钢生产大国，但是依靠现有生产技术制造的淬透性钢中，氧含量 过高、钢材的纯净度较低，存在元素偏析和晶粒粗大的现象，与国际先进水平还存在很大的 差距。因此，钢铁企业亟需研发一种纯净度高且成分、组织均匀的淬透性钢，来满足市场对 于高品质淬透性钢的需求。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法生产中高品质淬透性钢 的缺陷，从而提供一种高品质淬透性钢的生产方法。
[0008] 包括如下步骤：电炉冶炼步骤，其中，采用炉底出钢;LF炉精炼步骤，采用氧化钙、 氧化硅以及氧化铝组成的精炼渣系，所述精炼渣系覆盖在钢液上的覆盖时间大于40min;VD 炉精炼步骤，采用VD炉真空冶金技术，将VD炉中的钢液置于高真空状态;连铸步骤，在中间 包下侧的结晶器部位进行电磁搅拌，利用电磁脉冲对连铸坯凝固末端进行震荡处理。
[0009] 所述电炉冶炼步骤中，将出钢C控制在0.05 % -0.10 %范围之内。
[0010] 所述电炉冶炼步骤中，将出钢P控制在< 0.013%范围之内。
[0011] 所述电炉冶炼步骤中，采用Cr含量不小于75%的低钛铬铁作为原料，电炉冶炼出 钢前一次性加入AL脱氧；
[0012] 所述LF炉精炼步骤中，氧化钙、氧化硅和氧化铝的质量比为:1-0.8:2:1。
[0013] 所述连铸步骤中，采用中间包稳流器，并采用如下重量份的中包覆盖剂:4.8-5.8 重量份的Si02，52.5-53.5重量份的CaO，27.8-28.5重量份的A1203，4.3-4.8重量份的MgO， 0.01-0.03重量份的C。
[0014] 所述的淬透性钢的生产方法还包括冷却步骤，在所述冷却步骤中，采用强弱冷却 交替的方式使所述钢坯至少经过两段穿水冷却，以使得在特定时间内钢坯的芯部温度与表 面温度趋于一致。
[0015] 本发明还提供一种利用上述生产方法生产的淬透性钢，氧含量稳定控制在 0.0012% 以内；非金属夹杂物水平AS 2.0，B< 1.5，C< 1.0，D< 1.5。
[0016] 本发明还提供淬透性钢，其可以采用上述方法制备，也可以采用其他方法制备，其 中氧含量稳定控制在0.0012%以内；非金属夹杂物水平^\<2.0,8<1.5，(^1.0,0<1.5。
[0017] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0018] 1.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，电炉冶炼步骤采用炉底出钢， 可以防止电炉内位于钢液表层的钢渣随钢液一同流出，污染钢液;LF炉精炼步骤采用氧化 钙、氧化硅以及氧化铝组成的精炼渣系，精炼渣系覆盖在钢液上的覆盖时间大于40min，保 证精炼渣与钢液内部的氧充分反应，降低钢液内部的氧含量;VD炉精炼步骤，采用VD炉真空 冶金技术，将VD炉中的钢液置于高真空状态，高真空度可以降低钢液内部气体的分压，促进 气体进入钢液之外的大气中，从而净化钢液;连铸步骤在中间包下侧的结晶器部位进行电 磁搅拌，利用电磁脉冲对连铸坯凝固末端进行震荡处理，通过电磁搅拌和电磁脉冲震荡，可 以打碎铸坯中的大型柱状晶，打碎的细小晶粒成为新的结晶核，形成等轴晶，有效地扩大等 轴晶区的区域，改善了宏观偏析。
[0019] 2.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，电炉冶炼步骤中，将出钢C控制 在0.05%-0.10%范围之内，由于钢中在某一温度下碳氧积恒定，控制钢中碳含量在某一范 围之下，可以将氧含量维持在一定水平，方便后期脱氧过程中脱氧剂的脱氧效率。
[0020] 3.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，电炉冶炼步骤中，将出钢P控制 在<0.013%范围之内，P元素容易使钢发生"7令脆"现象，降低P含量可以防止钢材在低温环 境下"冷脆"现象的发生。
[0021] 4.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，电炉冶炼步骤中，采用Cr含量 不小于75%的低钛铬铁作为原料，电炉冶炼出钢前一次性加入AL脱氧，Cr是强碳化物形成 元素，能改变钢的临界点，提高淬透性；（电炉出钢前采用A1脱氧，A1元素作为脱氧剂，可以 将氧含量降至较低水平，为后续VD炉深脱氧做好准备。
[0022] 5.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，所述LF炉精炼步骤中，氧化钙、 氧化硅和氧化铝的质量比为：1-0.8:2:1，采用该配比，确保完成脱氧的同时。
[0023] 6.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，连铸步骤中，采用的所述中包 覆盖剂包括如下重量份的具体成分:4.8-5.8重量份的Si02，52.5-53.5重量份的CaO，27.8-28 · 5重量份的A1203，4 · 3-4 · 8重量份的MgO，0 · 01-0 · 03重量份的C，0 · 1-0 · 3重量份的H20。采 用中包覆盖剂可以隔绝钢液与大气的接触，防止钢液增氧增氮。
[0024] 7.本发明提供的一种高品质淬透性钢的生产方法，还包括冷却步骤，在所述冷却 步骤中，采用强弱冷却交替的方式使所述钢坯至少经过两段穿水冷却，以使得在特定时间 内钢坯的芯部温度与表面温度趋于一致。
[0025] 8.本发明提供一种淬透性钢，氧含量稳定控制在0.0012 %以内；非金属夹杂物水 平AS 2.0，B< 1.5，C< 1.0，D< 1.5。其成分均匀，夹杂物水平较低，具有较好的使用性能和 加工性能。
【具体实施方式】
[0026] 下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发 明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构 成冲突就可以相互结合。
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例提供一种高品质淬透性钢的生产方法，包括
[0030] 电炉冶炼步骤，采用偏心炉底出钢，可以防止电炉内位于钢液表层的钢渣随钢液 一同流出，污染钢液；
[0031] LF炉精炼步骤，采用氧化钙、氧化硅以及氧化铝组成的精炼渣系，精炼渣系覆盖在 钢液上的覆盖时间为40min，保证精炼渣与钢液内部的氧充分反应，降低钢液内部的氧含 量；
[0032] VD炉精炼步骤，采用VD炉真空冶金技术，VD炉中的真空度为67Pa，高真空度可以降 低钢液内部气体的分压，促进气体进入钢液之外的大气中，从而净化钢液；
[0033]连铸步骤，在中间包下侧的结晶器部位进行电磁搅拌，利用电磁脉冲对连铸坯凝 固末端进行震荡处理，通过电磁搅拌和电磁脉冲震荡，可以打碎铸坯中的大型柱状晶，打碎 的细小晶粒成为新的结晶核，形成等轴晶，有效地扩大等轴晶区的区域，改善了宏观偏析。
[0034] 在电炉冶炼步骤中，将出钢C控制在0.05 %，由于钢中在某一温度下碳氧积恒定， 控制钢中碳含量在某一范围之下，可以将氧含量维持在一定水平，方便后期脱氧过程中脱 氧剂的脱氧效率；同时，将出钢P控制在0.010%，P元素容易使钢发生"冷脆"现象，降低P含 量可以防止钢材在低温环境下"7令脆"现象的发生。
[0035] 在电炉冶炼步骤中，采用Cr含量为75%的低钛铬铁作为原料，电炉冶炼出钢前一 次性加入AL脱氧，Cr是强碳化物形成元素，能改变钢的临界点，提高淬透性。电炉出钢前采 用A1脱氧，A1元素作为脱氧剂，可以将氧含量降至较低水平，为后续VD炉深脱氧做好准备。
[0036] 在LF炉精炼步骤中，氧化|丐、氧化娃和氧化铝的质量比为：1: 2:1，采用该配比，确 保完成脱氧的同时。
[0037]在连铸步骤中，采用