齒輪鋼在汽車上有著極其廣泛的使用,在使用的過程中會(huì)受到變載荷的沖擊力、接觸應(yīng)力、脈動(dòng)彎曲應(yīng)力及摩擦力等多種應(yīng)力的作用。因此要求齒輪鋼不但要有良好的強(qiáng)韌性、耐磨性,能很好地承受沖擊、彎曲和接觸應(yīng)力,而且對(duì)夾雜物的控制也提出了較高的要求。據(jù)此,承鋼公司根據(jù)用戶的要求對(duì)齒輪鋼化學(xué)成分進(jìn)行設(shè)計(jì),調(diào)整了相關(guān)的工藝參數(shù),在沒有電磁制動(dòng)的情況下,通過連鑄配水系統(tǒng)和輥縫的調(diào)整,板坯質(zhì)量合格,成功生產(chǎn)出20CrMnTi齒輪鋼,為下一步齒輪鋼的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
工藝流程
目前,國內(nèi)大部分鋼廠是在方坯上進(jìn)行20CrMnTi齒輪鋼的生產(chǎn),承鋼公司根據(jù)用戶需要,在200 mm x (900 ~ 1 650) mm的板埋上進(jìn)行生產(chǎn)試制。主要工藝流程如下:
高爐含釩鐵水→脫硫→ 150 t轉(zhuǎn)爐提釩→ 150 t 轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→板坯連鑄保護(hù)澆鑄→1780生產(chǎn)線板坯加熱→高壓水除鱗→粗軋→熱卷箱(可選)→精軋→層冷→卷取→檢驗(yàn)→包裝→檢斤→人庫。
轉(zhuǎn)爐冶煉
承鋼煉鋼使用含釩鐵水,鐵水中硫含量相對(duì)較高,在脫硫工序要進(jìn)行深脫硫,避免硫?qū)σ睙掃^程的影響,保證人轉(zhuǎn)爐鐵水[S]專0.020%。根據(jù)承鋼現(xiàn)有的工藝采用高拉碳的方式進(jìn)行操作。相關(guān)資料研究表明,鋼中碳含量和氧含量有一定的比例關(guān)系,當(dāng)終點(diǎn)碳含量小于0. 05%時(shí),鋼水就存在過氧化現(xiàn)象,鋼水過氧化會(huì)降低鋼水的純凈度,因此,將轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量控制在不低于0. 07%,避免鋼水過氧化,同時(shí)提高一次拉碳的比例,減少后吹次數(shù)。出鋼過程中采取在線吹氬方式,用擋渣塞擋前期渣,出鋼過程采用滑板擋渣。
溫度進(jìn)行調(diào)整;通過合適的處理方式對(duì)夾雜物進(jìn)行變性處理,促進(jìn)夾雜物的上浮。在精煉工序根據(jù)鋼中的氧含量確定脫氧劑的加入數(shù)量,主要采用沉淀脫氧方式為主,本次根據(jù)鋼水中的氧含量情況平均加人鋁線0.4 kg/t鋼,使鋼中的Als達(dá)到0.02%的 目標(biāo)。爐渣的成分對(duì)夾雜物的去除有著直接的影響,降低爐渣中與夾雜相同成分的活度可以提高爐 渣對(duì)該夾雜的吸收能力,渣系采用CaO - Si02 - A1203,堿度R控制在3.0 ~4.0(目標(biāo)),LF精煉渣,精煉后期適當(dāng)加人活性石灰、螢石調(diào)整熔渣;向鋼包內(nèi)喂人鈣鐵線或鈣鋁線對(duì)鋼水進(jìn)行鈣處理,Ca/Als >0. 10后轉(zhuǎn)人軟吹,軟吹氬過程嚴(yán)禁鋼液面裸露。
連鑄澆鑄
在20CrMnTi齒輪鋼生產(chǎn)過程中,連鑄坯的質(zhì)量對(duì)卷板的質(zhì)量有著重要的影響,在板坯沒有電磁制動(dòng)的情況下,如何減少成分偏析,保證鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求是非常關(guān)鍵的因素。在連鑄生產(chǎn)過程中采用全程保護(hù)澆鑄,在長水口處添加密封墊圈和氬封,在中包到結(jié)晶器之間添加浸人式水口,并且適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行吹氬,避免鋼水在澆鑄的過程中由于二次氧化造成鋼水夾雜物含量升高。為了提高鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量,對(duì)扇形段內(nèi)的6、7、8段的輥縫進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)使其有一定的壓力,減少中心疏松、中心縮孔的產(chǎn)生;同時(shí)對(duì)結(jié)晶器的冷卻水和0段的冷卻水進(jìn)行調(diào)整,減少板坯偏析的產(chǎn)生。
轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量較高,80 %的爐次一次拉碳成功,從而使終點(diǎn)氧活度得到很好地控制,為降低脫氧劑量、提高元素收得率及鋼的清潔度創(chuàng)造了良好的條件