本发明属于特殊钢类技术领域，尤其是涉及一种含硫非调质钢的大尺寸夹杂物控制的冶炼制造方法。
背景技术：
随着国内汽车使用寿命要求的越来越高，汽车曲轴用钢对钢内部质量要求也提高，主要是通过圆钢超声波探伤对夹杂物进行把关，夹杂物尺寸较大时会导致超声波探伤不合格，导致圆钢质量不合格，增加生产成本。目前，国内曲轴越来越多使用非调质钢，非调质钢含有较高的硫，在冶炼过程中容易产生较多的硫化物，细长的硫化物实际并不会降低钢的内部质量，反而提高了切削性能。含硫的非调质钢在冶炼过程容易产生大量的50-200um左右的大尺寸团簇状夹杂物，连铸生产时引起浇铸过程液面非稳态，水口塞棒曲线波动厉害，在水口内壁富集并导致部分脱落进入钢水中，最终轧成圆钢超声波探伤不合格；同时，大尺寸团簇状夹杂物容易在水口内壁富集，钢水可浇性变差，甚至会引起停浇，因此连浇炉数难以超过4炉，影响生产效率。
对非调质钢探伤不合格的夹杂物进行分析，夹杂物主要是含al、ca、o、s的复合型夹杂物，外形尺寸为宽度或直径在50um—200um左右的团簇状夹杂物，其中团簇状里的大颗粒夹杂物尺寸较小，都是＜19um(相当于ds类0.5级)的细小夹杂物。由于钢中产生较多这些团簇状夹杂物，导致圆钢探伤合格率不足70%。
当前钢材的冶炼生产对大尺寸夹杂物控制措施主要是针对毫米级的宏观夹杂物，这类夹杂物主要是连铸过程中的二次氧化或卷渣而形成的。文献《锻造圆钢中大颗粒夹杂的成因分析》，介绍了圆钢超声波探伤缺陷不合格进行定位，发现主要缺陷是大于φ4mm的大颗粒夹杂物，夹杂物主要是ca-al-o复合型夹杂。大颗粒夹杂物主要是外来的al2o3类氧化物，来源于浇铸时大包耐材侵蚀和锭模浇铸初期工艺操作不当产生的。文献主要是针对较大尺寸的夹杂物，是由外生夹杂物进行控制，不能满足尺寸＜1mm以下大尺寸夹杂物的控制。
目前控制钢中的微米级别的大颗粒夹杂物，主要是研究如何控制钢中的单颗粒球状夹杂物。文献《减少轴承钢和齿轮钢中大颗粒点状氧化物夹杂（ds）的工艺实践》，介绍了轴承钢、齿轮钢为了控制尺寸>13um的球状大颗粒夹杂物（相当于ds类0.5级），采取了控制电炉精炼重点c含量≥0.10%，控制精炼渣碱度为2.5-3.5，吹氩强度为40-80l/min，als控制在0.011-0.020%，过热度控制在30℃，浇铸过程全程保护浇铸等措施，从而使轴承钢ds≥1.5级（直径为≥27um）所占比例由1.46%降低到0.82%。该控制技术只是针对控硫的低硫钢进行分析，对含硫达到0.050%以上的非调质钢大尺寸夹杂物控制没有可类比性。
综上所述，目前对于含硫≥0.050%的非调质钢的大尺寸夹杂物控制严重影响到了汽车曲轴用钢的质量，同时，大尺寸团簇状夹杂物容易在水口内壁富集，钢水可浇性变差，甚至会引起停浇，因此连浇炉数难以超过4炉，影响生产效率。。
技术实现要素：
为克服以上技术难点，本发明的目的是提供一种s含量0.050-0.065%，n含量0.010-0.018%，ti含量0.008-0.025%控硫控氮非调质钢的大尺寸（大于50um但尺寸＜1mm的)夹杂物冶炼控制技术。通过对冶炼工艺、连铸工艺的控制，控制了钢中存在的大于50um但尺寸＜1mm的大尺寸团簇状夹杂物含量，特别是控制了50-200um左右的大尺寸团簇状夹杂物含量，从而提高曲轴的疲劳使用寿命，确保了浇铸的稳态顺行，连浇炉数可稳定控制在6炉以上。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种s含量0.050-0.065%，n含量0.010-0.018%，ti含量0.008-0.025%控硫控氮非调质钢的大尺寸（大于50um但尺寸＜1mm的)夹杂物控制技术,包括如下步骤：
一、转炉冶炼：转炉终点c：0.012%:～:0.16%，出钢温度1600～1620℃:；出钢过程喂入铝铁合金70kg；
二：lf炉精炼：控制精炼渣碱度在2.0-3.5，出站al≤0.012%：
三：rh真空脱气：延长rh精炼高真空处理时间，软吹时间≥20min，喂纯钙线量50-80m；
四：连铸：采用不含铝的结晶器液面保护渣，控制浇铸过程液面波动曲线，将液面波动控制在±3mm，严格控制连铸过程的水口塞棒曲线，整个浇铸过程塞棒曲线平稳，每炉的塞棒曲线波动控制在5mm以内。
为了控制大尺寸团簇状夹杂物，本发明主要通过两方面进行控制：一方面是降低al203、ca0、cas夹杂物产生数量。具体是通过降低钢中的al含量，将钢中的al含量控制在0.005-0.010%范围，减少钢中al2o3形成。通过减少rh精炼结束后的喂钙量，即将纯钙线喂入控制在50-80m，减少cao、cas等含ca夹杂物形成数量。通过提高转炉出钢c含量控制在≥0.012%，转炉出钢进行预脱氧，控制精炼渣碱度在2.0-3.5，延长rh精炼高真空处理时间，软吹时间≥20min，连铸全程保护浇铸措施，将钢中氧含量控制在较低范围，氧含量控制在≤12ppm范围，有利于减少氧化物类为形核点的夹杂物；另一方面，针对中高硫钢可浇性较差，浇铸过程硫化物容易与al2o3、cao等氧化物类夹杂物在水口中富集堵塞水口导致断浇或富集后脱落进入钢中。本发明采用不含铝的结晶器液面保护渣，控制浇铸过程液面波动曲线，将液面波动控制在±3mm，超过3mm部分的钢坯判废。严格控制连铸过程的水口塞棒曲线，浇铸过程塞棒曲线突然降落时，必须将塞棒曲线降落转折部分的钢坯判废；整个浇铸过程塞棒曲线平稳，每炉的塞棒曲线波动控制在5mm以内，超过5mm，该炉钢降级处置，防止浇铸过程夹杂物富集后脱落进入钢中而形成大尺寸夹杂物。
本发明的有益效果是：通过降低钢中的al含量、降低喂入钢中的钙线量，结合控制钢中的氧含量，减少al203、ca0、cas等夹杂物形成数量；通过各种措施控制钢中的氧含量，减少氧化物类夹杂物数量；同时通过各种措施确保钢水稳态浇铸，防止浇铸过程夹杂物在水口内壁富集并脱落形成大尺寸团簇状夹杂物。在确保控硫控氮非调质钢各项性能不降低的前提下，确保了浇铸的稳态顺行，连浇炉数可稳定控制在6炉以上，防止大尺寸夹杂物进入钢中，提高了非调质钢生产的曲轴疲劳使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
采用本发明所述的化学成分范围，制造的实施例1、2、3的主要熔炼化学成分（wt%）如表1所示；采取转炉冶炼、lf精炼和rh精炼及方坯连铸，具体的生产工艺如表2所示；将冶炼的几炉钢坯加热轧制成85mm-105mm规格的圆钢，采用横孔0.5mm×12.7mm进行超声波探伤，并取圆钢进行夹杂物分析，超声波探伤结果及夹杂物分析结果如表3所示。
由实施例可知，采用本发明生产的控硫控氮非调质钢连铸过程稳态控制，采用该冶炼工艺控制制备的圆钢，脆性夹杂物(b、d类)稳定控制在1.0级以内，且单颗粒球状夹杂物较细小，稳定控制在0.5级以内。采用横孔0.5mm×12.7mm进行圆钢超声波探伤，初检合格率稳定在97%以上；对探伤不合格部位取样进行高倍组织及电镜分析，未发现有团絮状的大尺寸夹杂物。结果表明，采用本发明的制造方法可以有效抑制团絮状的大尺寸夹杂物。