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38CrMoAl高級(jí)氮化鋼（化學(xué)成分）的冶煉工藝
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-09-11
38CrMoAl鋼系高級(jí)氮化鋼，該鋼具有很好的力學(xué)性能，經(jīng)氮化處理后具有較高的表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度、較好的耐磨性、良好的耐熱性及耐腐蝕性能，被廣泛用來制造承受沖擊負(fù)荷和在往復(fù)磨損條件下工作的機(jī)械零件。
38CrMoAl鋼系高級(jí)氮化鋼，該鋼具有很好的力學(xué)性能，經(jīng)氮化處理后具有較高的表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度、較好的耐磨性、良好的耐熱性及耐腐蝕性能，被廣泛用來制造承受沖擊負(fù)荷和在往復(fù)磨損條件下工作的機(jī)械零件。該鋼種鋁含量極高，冶煉生產(chǎn)中容易產(chǎn)生高熔點(diǎn)的Al2O3夾雜，造成連鑄生產(chǎn)結(jié)水口。采用模鑄生產(chǎn)不存在結(jié)水口、非計(jì)劃停澆等問題，但由于冶煉過程中鋁極易氧化、且容易出現(xiàn)回硅現(xiàn)象，因此對(duì)電弧爐出鋼碳、鋁含量的控制及各工序鋁、硅變化規(guī)律的研究十分必要。
設(shè)計(jì)工藝流程為：EBT電弧爐初煉→LF爐精煉→VD真空脫氣→靜吹→氬氣保護(hù)模鑄。該工藝流程精煉還原時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)過真空處理，可以確保鋼中氣體、夾雜物含量保持在較低水平。
冶煉難點(diǎn)：化學(xué)成分的精確控制是冶煉精品鋼38CrMoAl的難點(diǎn)。下表為38CrMoAl鋼的化學(xué)成分，可見38CrMoAl鋼的含Al量高達(dá)0.7～1.1%，超出了常規(guī)的脫氧和細(xì)化晶粒概念。尤其是在冶煉過程中，各元素在渣-鋼界面相互反應(yīng)。熔渣中的SiO2極易被還原，鋼中的Al易氧化，硅、鋁成分波動(dòng)較大。
38CrMoAl鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)?%）
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C
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Si
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Mn
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Cr
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Mo
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Al
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P
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S
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0.35～
0.42
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0.20～
0.45
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0.30～0.60
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1.35～1.65
|
0.15～0.25
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0.70～1.10
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≤
0.035
|
≤
0.035
|
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工序操作要點(diǎn)：通過對(duì)冶煉難點(diǎn)的分析、總結(jié)，生產(chǎn)中從原料的準(zhǔn)備、冶煉到澆注，整個(gè)工序需要注意以下幾點(diǎn)：
EBT電弧爐冶煉：挑選優(yōu)質(zhì)廢鋼、料頭，并按工藝要求配入生鐵，保證熔清C含量≥0.70%，控制電弧爐碳氧槍吹氧強(qiáng)度，避免鋼液產(chǎn)生過度氧化進(jìn)而在二次精煉過程產(chǎn)生大量的內(nèi)生夾雜物，控制好終點(diǎn)目標(biāo)元素含量，終點(diǎn)C≥0.20%。
出鋼過程Al按1.70%加入，出鋼前包內(nèi)加入1/3～2/3鋁塊，剩余鋁塊隨鋼流加入，出鋼結(jié)束前鋁塊必須加完。電弧爐出鋼一次將Al含量配置到上限，可以使生成的Al2O3在整個(gè)精煉過程以及隨后的軟攪拌過程中有充分的上浮時(shí)間，對(duì)鋼液的凈化、Al2O3的降低有很好的效果。
出鋼采用留鋼操作，嚴(yán)禁氧化渣進(jìn)入精煉包，為L(zhǎng)F精煉工序提供良好的條件。出鋼過程嚴(yán)禁向鋼液中加入含硅的合金和脫氧材料，避免增硅。
LF爐精煉冶煉：LF工序脫氧及合金化過程要盡量避免加含硅的脫氧材料；增加石灰用量并保證熔渣堿度及良好的流動(dòng)性，從而降低SiO2的活度；精煉過程避免氬氣大攪拌而導(dǎo)致卷渣或鋼液裸露，減少鋁燒損和回硅；精煉終點(diǎn)，如Al含量不足，應(yīng)在爐后喂入鋁線，按上限進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整結(jié)束后進(jìn)行VD處理；VD真空處理結(jié)束后，靜吹時(shí)間大于15min，有效保證鋼中夾雜物上浮。
鋼錠澆注：采取氬氣保護(hù)澆注，避免鋼水澆注過程氧化而導(dǎo)致鋼中Al含量降低；精煉包必須清理干凈，包襯無殘鋼、無粘渣，防止鋼包內(nèi)有殘余SiO2在精煉過程中被還原，導(dǎo)致鋼水增硅。
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