3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法
【专利摘要】为解决现有技术3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法存在的变性剂收得率较低，使其变性效果不稳定和钢材基体内部夹杂物的球化率较低等问题，本发明提出一种3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法采用电弧炉EF+钢包精炼LF生产3Cr2MnMoS模具钢，其特征在于：在LF脱氧和调整好其他成份后，采用火砖块造酸性渣，采用硫芯线增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，并在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理。本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法的有益技术效果是能够大幅提高变性剂的收得率，保证绝大多数硫化物夹杂被球化，生产出的模具钢探伤检测合格率大于95％。
【专利说明】3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种高级模具钢精炼技术，特别涉及到一种3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法。
【背景技术】
[0002]3Cr2MnMoS模具钢系德国标准的模具钢(通常也称为德国布德鲁斯3Cr2MnMoS模具钢)，由于其具有较为适合的硬度、强度和表面光洁度，常用于要求高表面光洁度的大型塑胶模具、模架上，如:汽车保险杠、电视机外壳模具等。
[0003]通常，采用电弧炉EF+钢包精炼LF或VD型钢包精炼炉的工艺生产3Cr2MnMoS模具钢，在EF冶炼时采用氧化法，去除杂质；在LF或VD型钢包精炼时脱氧和调整其他成份。根据标准，3Cr2MnMoS模具钢的硫含量为0.05至0.10 (重量百分比)，其钢材基体内部硫化物的夹杂含量也较高，在热加工过程中硫化物夹杂易产生内部裂纹，使得热加工件常常因为探伤检测时内部裂纹超标而报废。为此,采取加入变性剂对夹杂物进行变性处理的方式，即将夹杂物进行球化处理，以此减小夹杂物对钢材基体内部裂纹的影响。所谓变性剂通常为稀土元素，如Ce、Y等等，加入变性剂后可以使以条状MnS形式析出的夹杂物改变成以球状CeS等稀土硫化物的形式析出。而球状稀土硫化物与条状MnS相比，在热加工过程中具有更好的热加工塑性，不易产生内部裂纹而使探伤合格率大幅提高。通常，稀土元素的加入量为S含量的I~1.3倍。现有技术3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法是在VD型钢包精炼过程中加入变性剂，由于精炼过程中钢液的温度较高且氧含量较高，而稀土极易氧化，使得部分稀土元素被氧化形成稀土氧化物，使得形成球状稀土硫化物的稀土元素量减少，使其变性效果不稳定、不可靠。通常，将形成球状硫化物的变性剂数量与其加入量的比值称之为变性剂收得率，并以此衡量变性剂的使用效率。显然，现有技术3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法存在着变性剂的收得率较低，使其变性效果不稳定和钢材基体内部夹杂物的球化率较低等问题。
【发明内容】
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[0004]为解决现有技术3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法存在的变性剂收得率较低，使其变性效果不稳定和钢材基体内部夹杂物的球化率较低等问题，本发明提出一种3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法。本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法采用电弧炉EF+钢包精炼LF生产3Cr2MnMoS模具钢，其特征在于:在LF脱氧和调整好其他成份后，采用火砖块造酸性渣，采用硫芯线增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，并在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理；
[0005]所述采用火砖块造酸性渣包括在LF炉脱氧及成份调整完成以后，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0006]所述采用硫芯线增硫包括炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至0.09%，所述硫芯线的S含量为重量比60% ；
[0007]所述采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理包括将钢包吊入VD炉，抽空时间≥20分钟，使其真空度≤67Pa ；
[0008]所述在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理包括在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≥99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
[0009]进一步的，本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法，包括以下步骤:
[0010]S1、采用电弧炉EF熔炼3Cr2MnMoS模具钢液；
[0011]S2、采用钢包精炼LF对3Cr2MnMoS模具钢液进行精炼，包括，脱氧并调整合金成份；
[0012]S3、采用火砖块造酸性渣，包括，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0013]S4、采用硫芯线增硫，包括，炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至
0.09%，所述硫芯线的S含量为重量比60% ；
[0014]S5、采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，包括，将钢包吊入VD炉，抽空时间≥20分钟，使其真空度≤67Pa ；
[0015]S6、在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理，包括，在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≤99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
[0016]本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法的有益技术效果是能够大幅提高变性剂的收得率，保证绝大多数硫化物夹杂被球化，生产出的模具钢探伤检测合格率大于95%。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法的步骤示意图。
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0019]附图1是本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法的步骤示意图，由图可知，本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法采用电弧炉EF+钢包精炼LF生产3Cr2MnMoS模具钢，其特征在于:在LF脱氧和调整好其他成份后，采用火砖块造酸性渣，采用硫芯线增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，并在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理；
[0020]所述采用火砖块造酸性渣包括在LF炉脱氧及成份调整完成以后，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0021]所述采用硫芯线增硫包括炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至
0.09%，所述硫芯线的S含量为重量比60% ；
[0022]所述采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理包括将钢包吊入VD炉，抽空时间≥20分钟，使其真空度≤67Pa ；
[0023]所述在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理包括在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≥99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
[0024]本发明3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法，包括以下步骤:
[0025]S1、采用电弧炉EF熔炼3Cr2MnMoS模具钢液；
[0026]S2、采用钢包精炼LF对3Cr2MnMoS模具钢液进行精炼，包括，脱氧并调整合金成份；
[0027]S3、采用火砖块造酸性渣，包括，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0028]S4、采用硫芯线增硫，包括，炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至
0.09%，所述硫芯线的S含量为重量比60% ；
[0029]S5、采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，包括，将钢包吊入VD炉，抽空时间≥20分钟，使其真空度≤67Pa ；
[0030]S6、在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理，包括，在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≥99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
[0031]实施例1
[0032]炉号13V122，钢种 3Cr2MnMoS，锭型 10.6T,支数 2 支；
[0033]电弧炉EF熔炼，吹氧助熔，氧压0.4Mpa ;深吹氧，氧压1.0Mpa ;取样，扒渣90%，温度 1635°C 出钢，钢液成分重量百分比 C0.06，Si0.01，Mn0.06，P0.006，S0.1，Cr0.25，Mo0.15 ；
[0034]钢包精炼LF，加入石灰300kg，高碳铬铁650kg，高碳锰铁450kg，钥铁30kg，熔炼30分钟后，喂入铝线80m，加入硅钙粉30kg，碳粉30kg，取样，钢液成分重量百分比C0.31，Si0.15，Mnl.25。P0.013，S0.045，Crl.65，Mo0.21 ；
[0035]造酸性渣，加入火砖块400kg，炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60% 的 SiO2 和 40% 的 Al2O3 ；
[0036]硫芯线增硫，调整钢液温度1630°C左右，喂入硫芯线120m，所述硫芯线的S含量为重量比 60%，取样，钢液成分重量百分比 C0.34，Si0.17，Mn, 1.28，P0.015，S0.104，Crl.69，Mo0.21 ；
[0037]VD型钢包精炼，调整钢液温度1650°C左右，蒸汽压力IMpa开始抽空；真空度67Pa保持15分钟，真空度39Pa破空，调整温度157 °C左右，吊出浇钢；
[0038]浇铸:采用10.6T锭模，2支锭模内分别吊入稀土丝4.5kg，所述稀土丝为Ce稀土丝，其Ce含量≥99%重量百分比。
[0039]实施例2
[0040]炉号13V140，钢种3Cr2MnMoS，锭型13T，支数2支；实施例2的制作步骤与实施例1相同，原辅料加入量、条件控制和成分控制也与实施例1相同，不同点仅在于稀土丝的加入量略有不同。由于实施例2的锭型13T，因此，稀土丝的加入量为每支锭型5.5kg。
[0041]实施例3
[0042]炉号13V196，钢种3Cr2MnMoS，锭型13T，支数2 ;实施例3实际上为实施例2的重复性试验，其制作步骤、原辅料加入量、条件控制和成分控制均与实施例2相同。
[0043]实施例1~3浇注的钢锭，在经过热加工后对其进行探伤检测，所有钢锭均为合格。实施例1~3的成分检验结果和探伤检验结果列于下表。[0044]
【权利要求】
1.一种3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法，其特征在于:采用电弧炉EF+钢包精炼LF生产3Cr2MnMoS模具钢，其特征在于:在LF脱氧和调整好其他成份后，采用火砖块造酸性渣，采用硫芯线增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理,并在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理； 所述采用火砖块造酸性渣包括在LF炉脱氧及成份调整完成以后，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； 所述采用硫芯线增硫包括炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至0.09%,所述硫芯线的S含量为重量比60% ； 所述采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理包括将钢包吊入VD炉，抽空时间> 20分钟，使其真空度< 67Pa ； 所述在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理包括在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≥99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
2.根据权利要求1所述3Cr2MnMoS模具钢精炼变性剂加入方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: S1、采用电弧炉EF熔炼3Cr2MnMoS模具钢液； S2、采用钢包精炼LF对3Cr2MnMoS模具钢液进行精炼，包括，脱氧并调整合金成份； S3、采用火砖块造酸性渣，包括，加入火砖块造渣且使炉渣碱度为1.1~1.4，所述火砖块的成份为重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； S4、采用硫芯线增硫，包括，炉渣熔化好后，用喂线机喂入硫芯线，调整S含量至0.09%,所述硫芯线的S含量为重量比60% ； S5、采用VD型钢包精炼炉对钢液进行处理，包括，将钢包吊入VD炉，抽空时间>20分钟，使其真空度< 67Pa ； S6、在浇铸过程中加入变性剂对钢液中的硫化物进行球化处理，包括，在浇注时模内吊挂稀土丝，所述稀土丝的稀土含量≥99%重量比，加入量为0.3~0.5kg/吨钢液。
【文档编号】B22D27/20GK103710490SQ201310695686
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】莫敦, 邓吉宁 申请人:江油市长祥特殊钢制造有限公司