专利名称：用加铝及稀土生产优质碳素钢钢锭以提高锻件探伤级别的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶炼技术，特别涉及优质碳素钢钢锭加铝及稀土以提高锻件探伤级别的生产工艺。
背景技术：
目前优质碳素钢钢锭的生产方法是，先用电炉将固体原料熔炼成钢水，在还原期采用精炼渣进行精炼，最后加微量铝或稀土、硅铝钙钡等强脱氧剂脱氧后再浇注到锭模内冷却成型。这样的工艺固然比不用强脱氧剂进行脱氧的效果好，但钢锭组织粗大，偏析严重，当钢锭用于锻件制品时不能保证钢锭锻造后探伤达到国家标准三级以上。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种用加铝及稀土生产优质碳素钢钢锭以提高锻件探伤级别的工艺。
其技术方案是在采用原优质碳素钢钢锭生产工艺流程的同时，终脱氧用铝和稀土作为脱氧剂，先加入铝(0.5-0.9)Kg/t钢熔炼10-15分钟，后加入稀土(0.5-0.8)Kg/t钢，熔炼后注入锭模内，达到凝固时间的7-9倍时脱模，经空冷后检验合格入库。
本发明克服了单纯用某种脱氧剂进行脱氧，致使冶炼出的钢锭组织粗大，不利于锻造高质量锻件的不足，提高了锻件探伤级别。
按照上述工艺进行终脱氧，钢中Als含量可控制在0.015％～0.030％，当Als含量控制在0.015％时，随着钢中Als含量的增加，钢中氧含量减少不明显；而当Als含量控制在0.030％时，随着钢中Als含量的增加，钢中氧含量基本没有变化；当Als(酸溶铝)≥0.020％时，还有强烈细化晶粒的作用；为保证酸溶铝含量，需要与稀土配合使用，双管齐下。钢中硫、氧等与加入的稀土作用，生成球状的稀土硫化物(RE2S3)或硫氧化物(RE2O2S)，
取代长条状硫化锰(MnS)夹杂，硫化物形态得到控制，从而提高了钢材的韧塑性特别是横向冲击性能，改善了钢材的各向异性。此外，稀土使棱角状高硬度氧化铝夹杂转变成球状稀土硫氧化物及铝酸稀土(REAlO3)，有利于提高钢的疲劳性能。只要稀土加入量适宜，稀土元素不仅能使夹杂变性，还能减少夹杂数量，并使之细化，为钢锭锻造提供良好条件。随着稀土加入量的增加，完成脱氧、脱硫和变质夹杂作用后富裕的稀土会固溶在钢中，其固溶量可达到10-5～10-4数量级，这部分稀土将起到合金化的作用。稀土微合金化有净化晶界和固溶强化的作用，同时可改善铸态组织、缩短柱状晶、减轻枝晶偏析。稀土使铁素体量增大，带状组织改善，细化晶粒、抑制高温晶粒长大及晶界腐蚀。
由于稀土与酸溶铝的交互作用，在钢锭中起到弥散强化作用，极大程度地细化晶粒，夹杂物含量极低，并在钢锭锻造加热时不会发生晶粒长大现象，为锻造提供极好条件，使锻件组织更加致密、均匀，探伤等级提高。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1对45#优质钢钢锭9.42T型12支采用终脱氧，先加入铝0.5Kg/t钢熔炼10分钟后加入稀土0.5Kg/t钢再熔炼，注入锭模内，达到凝固时间的7-9倍时脱模，该钢锭锻造成轴后对锻件进行探伤，探伤等级全部符合国家标准二级。
实施例2对35#优质钢钢锭9.0T型16支采用终脱氧，先加入铝0.9Kg/t钢熔炼15分钟后加入稀土0.8Kg/t钢再熔炼，注入锭模内，达到凝固时间的7-9倍时脱模，锻造成轴后对锻件进行探伤，探伤等级全部符合国家标准二级。
权利要求
1.一种用加铝及稀土生产优质碳素钢钢锭以提高锻件探伤级别的工艺，采用原优质碳素钢钢锭生产工艺流程，其特征在于，终脱氧用铝和稀土作为脱氧剂，先加入铝(0.5-0.9)Kg/t钢熔炼10-15分钟后再加入稀土(0.5-0.8)Kg/t钢。
2.根据权利要求1所述的一种用加铝及稀土生产优质碳素钢钢锭以提高锻件探伤级别的工艺，其特征在于熔炼后的钢水注入锭模内达到凝固时间的7-9倍时脱模。
全文摘要
本发明公开了一种用加铝及稀土生产优质碳素钢钢锭以提高锻件探伤级别的工艺，在采用原优质碳素钢钢锭生产工艺流程的同时，终脱氧用铝和稀土作为脱氧剂，先加入铝(0.5－0.9)Kg/t钢熔炼10－15分钟，后加入稀土(0.5－0.8)Kg/t钢，熔炼后注入锭模内，达到凝固时间的7－9倍时脱模。用该工艺生产的碳素钢钢锭用于锻件时，质量优良，探伤级别达到国家标准二级以上。
文档编号B22D11/16GK1986839SQ20051002234
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者刘南平, 陈振中, 周康, 官常忠 申请人:攀枝花钢企工贸有限责任公司