一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水及其冶炼方法_3

文档序号:9781112阅读:来源:国知局
水出钢,当钢包中的钢水量大于1/4时,按下 列脱氧合金化顺序:娃巧领^娃铁^高碳铭铁^高碳儘铁,依次向钢包中加入下列物质:按 4.04旨/1:钢的量,加入下列质量比的娃巧领合金:8152.5¥1%,〔3 11.5¥1%,133 13.5¥1%,八1 4.2wt%,其余为化及不可避免的不纯物;按13.8~16.8kg/t钢的量,加入下列质量比的娃铁: Si 73.5wt%,其余为化及不可避免的不纯物;按14.0~16.2kg/t钢的量,加入下列质量比的 高碳儘铁:Μη 75.6wt%,C 6.7wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按3.1~5. Okg/t钢的量, 加入下列质量比的高碳铭铁:化56.7wt%,C 7.2wt%,其余为化及不可避免的不纯物;按0.7 ~1.化g/t钢的量,加入下列质量比的增碳剂:C 92.15wt%,S 0.085wt%,灰份4.15wt%,挥发 份1.64wt%,水份0.75wt%,其余为不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到4/5时加完上述 合金;出钢完毕后,将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[001引D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氣气带,开启氣气 采用小氣量(20~3(ML/min)吹氣2分钟,然后下电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬 电极观察炉内化渣情况,之后测溫、取样;若渣况较稀,补加石灰4.0~6.Okg/t钢,然后加入 电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣碱度为6.0~7.0;根据钢样分析结果,加入合金、侣丸调整钢液 成分,再次观察渣液决定是否进一步调整,直至黑色消失呈现白色,控制钢水氧活度< 10ppm,ALs含量为0.010~0.020wt%,适当加大氣气流量(40~5(ML/min),按0.6~1.3kg/t钢 的量,加入下列质量比的铁铁:Ti 32.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物,软吹氣3分钟; 之后将钢水溫度加热至1635~1645°C后进行喂线处理,喂入具有下列质量比的娃巧线:Si 56.5wt%、化29.4 wt%、其余为化及不可避免的不纯物,喂线速度为2.5m/s,喂线量为200m; 喂线结束采用流量为25~35NL/min的小氣气量对钢水进行软吹氣,软吹时间为2分钟,之后 加入常规大包钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位; E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氣管,开启氣气采用 小氣量(20~30MVmin)吹氣2分钟,之后对钢水定氧定氨,同时测溫取样;取样完毕后,将真 空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至65~70化时,开始进行保真空 脱气处理,同时进行底吹氣处理,氣气流量控制为40~60化/min,在真空度65~70化条件下 钢水脱气处理时间含18分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主阀,提升罐盖,对钢水取样和 定氧定氨;之后对钢水进行小氣气量软吹氣处理,氣气流量为20~3(ML/min,软吹氣时间为 2分钟;钢水软吹氣结束后,加入常规大包钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,即获得一 种用于制造行车车轮的锻件钢钢水,钢水具有下列重量百分比的化学成分:C 0.32~0.38 wt0/0、Si 1.10~1.30 wt%、Mn 1.10~1.25wt%、Cr 0.20~0.30wt%、Ti 0.015~0.030wt%、S < 0.004wt%、P含0.012wt%、0含0.0010wt%、H含0.00015wt%,其余为化及不可避免的不纯物。
[0014]本发明具有下列优点和有益效果: 本发明在钢中加入适量Cr、Mn合金元素,提高了钢的泽透性、强度及耐磨性;提高钢中 Si含量,促进了渗碳体颗粒的细化,同时使两相在塑性变形阶段表现出较强的相容性,铁素 体产生较大塑性变形,促进了钢材强度提高和成形性能的改善;加入微合金强化元素 Ti,锻 造过程中在铁素体基体、晶界及位错线上形成和析出了细小弥散的TiC第二相,析出强化和 细化晶粒作用显著,促进了钢强度的提高和塑初性的改善;所生产的钢水具有高洁净度,钢 中有害元素5、口含量低,口<0.012讯1%、5< 0.004讯1%,氧含量<0.0010讯1%,氨含量< 0.00015wt%,非金属夹杂物<0.5级;用其生产的制造行车车轮的锻件钢具有高强度、高初 性、良好的耐磨耐蚀性及冲击初性,显著提高了行车车轮使用过程中的冲击初性及抗疲劳 性能,满足了行车车轮长期安全高效的运转。
[0015] 下面W具体实施案例对本发明做进一步说明: 实施例1 A、铁水预处理脱硫:将高炉铁水(化学成分C 4.5wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.25wt%、P 0.090wt%、S 0.013wt%,其余为化及不可避免的不纯物)运至KR法铁水预处理装置进行脱硫 处理,揽拌头插入深度控制为2200-2400mm,按15. Okg/t钢的量,加入常规化0质脱硫剂进行 脱硫处理,揽拌时间控制为8分钟;揽拌结束后进行化后渣操作,保证钢包内铁水面裸露> 4/5,化净脱硫渣;预处理后铁水成分控制为:C 4.5wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.25wt%、P 0.090wt%、S 0.002wt%,其余为化及不可避免的不纯物。
[0016] B、钢水冶炼:将A步骤的预处理深脱硫铁水(化学成分C 4.5wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.25wt%、P 0.090wt%、S 0.002wt%,其余为化及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C 0.16wt%、Si 0.12 wt%、Mn 0.45wt%、P 0.015wt%、S O.OlSwt%,其余为Fe及不可避免的不 纯物)及低憐硫生铁(化学成分C 3.2 wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.30wt%、P 0.070wt%、S 0.020wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中,进行常规顶底复合吹炼,分别按 40 . Okg/t钢、20.0 kg/t钢、2.化g/t钢的加入量,加入石灰、轻烧白云石、菱儀球造渣,控制终点 碳含量O.lOwt%,出钢溫度1650°C;出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗,石 灰加入量为:3. Okg/t钢,精炼渣加入量为:1. Okg/t钢;出钢时采用全程底吹氣工艺,氣气流量 控制为2(ML/min。
[0017] C、脱氧合金化:将B步骤冶炼完毕的钢水出钢,当钢包中的钢水量大于1/4时,按下 列脱氧合金化顺序:娃巧领^娃铁^高碳铭铁^高碳儘铁,依次向钢包中加入下列物质:按 4.04旨/1:钢的量,加入下列质量比的娃巧领合金:8152.5¥1%,〔3 11.5¥1%,133 13.5¥1%,八1 4.2wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按13.8kg/t钢的量,加入下列质量比的娃铁:Si 73.5wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物;按14. Okg/t钢的量,加入下列质量比的高碳儘铁: Μη 75.6wt%,C 6.7wt%,其余为化及不可避免的不纯物;按3. Ikg/t钢的量,加入下列质量比 的高碳铭铁:Cr 56.7wt%,C 7.2wt%,其余为化及不可避免的不纯物;按0.化g/t钢的量,加入 下列质量比的增碳剂:C 92.15wt%,S 0.085wt%,灰份4.15wt%,挥发份1.64wt%,水份 0.75wt%,其余为不可避免的不纯物;在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金;出钢完毕后, 将钢水吊送至LF炉精炼工序。
[0018] D、钢水LF炉精炼:将C步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氣气带,开启氣气 采用小氣量(20NL/min)吹氣2分钟,然后下电极采用档位7~9档化渣;通电3分钟后,抬电极 观察炉内化渣情况,之后测溫、取样;若渣况较稀,补加石灰4. Okg/t钢,然后加入电石0.5 kg/t钢调渣,控制渣碱度为6.0;根据钢样分析结果,加入合金、侣丸调整钢液成分,再次观察 渣液决定是否进一步调整,直至黑色消失呈现白色,控制钢水氧活度10ppm,ALs含量为 O.OlOwt%,适当加大氣气流量(40NL/min),按0.化g/t钢的量,加入下列质量比的铁铁:Ti 32.3wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物,软吹氣3分钟;之后将钢水溫度加热至1645°C后进 行喂线处理,喂入具有下列质量比的娃巧线:Si 56.5wt%、Ca 29.4 wt%、其余为Fe及不可避 免的不纯物,喂线速度为2.5m/s,喂线量为200m;喂线结束采用流量为25化/min的小氣气量 对钢水进行软吹氣,软吹时间为2分钟,之后加入常规大包钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,然后将钢水吊至VD炉真空精炼工位。
[0019] E、钢水VD炉真空精炼:将D步骤钢水吊至VD真空精炼炉后,接通吹氣管,开启氣气 采用小氣量(2(ML/min)吹氣2分钟,之后对钢水定氧定氨,同时测溫取样;取样完毕后,将真 空罐盖车开至工作位,合上真空罐盖,进行抽真空,真空抽至65化时,开始进行保真空脱气 处理,同时进行底吹氣处理,氣气流量控制为40化/min,在真空度70化条件下钢水脱气处理 时间18分钟;真空脱气处理完毕后关闭真空主阀,提升罐盖,对钢水取样和定氧定氨;之后 对钢水进行小氣气量软吹氣处理,氣气流量为20化/min,软吹氣时间为2分钟;钢水软吹氣 结束后,加入常规大包钢水覆盖剂,加入量控制为1.0 kg/t钢,即获得一种用于制造行车车 轮的锻件钢钢水,钢水具有下列重量百分比的化学成分:C 0.3 2 W t %、S i 1 .10 W t %、Μ η 1.10wt%、Cr 0
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