一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法。其组成按重量百分数计为C：0.17～0.23％、Si：0.17～0.37％、Mn：0.80～1.10％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cr：1.00～1.30％、Al：0.010～0.040％、Ti：0.04～0.10％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术通过合理控制电炉出钢碳及出钢温度，选择合理的工艺路线及关键参数，优化出钢铝块及渣料的加入量，优化精炼操作工艺，连铸采用氩封及整体中包，从而有效降低氮含量的同时，保证了齿轮用钢的纯净度、淬透性、氧含量等技术指标，完全满足了高档次齿轮钢用户的各项技术要求。各项技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体来说涉及一种电炉流程生产高废钢比20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法。

技术介绍

[0002]20CrMnTi系列齿轮钢是目前国内最常用的一种低碳渗碳钢，用量较大，约占国内齿轮钢全部用量的50％以上。由于该钢种具有淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，良好的焊接性能，良好的加工性能，加工变形微小，抗疲劳性能相当好，正火后可切削性良好等特点，广泛用于制造机器中较为重要的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头以及汽车、农用机械、飞机各种特殊零件部位等，属于高技术含量、高附加值产品。
[0003]高质量的齿轮不但要有良好的强韧性、耐磨性，能很好地承受冲击、弯曲和接触应力，而且还要求变形小、精度高和噪声低。齿轮钢由于具有特殊的用途，在性能上要求极其严格，在作业状态下要求钢具有较强的抗疲性能，因此，用户对原材料的化学成分、气体含量、纯净度、表面质量及淬透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：所述的齿轮钢的化学成份按重量百分数计为，[C]：0.17～0.23％、[Si]：0.17～0.37％、[Mn]：0.80～1.10％、[P]≤0.030％、[S]≤0.030％、[Cr]：1.00～1.30％、[Al]：0.010～0.040％、[Ti]：0.04～0.10％，N<60ppm，其余为Fe和不可避免的杂质；控制方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、大方坯连铸步骤，具体操作为：(1)电炉加入炼钢原料进行低拉碳冶炼，电炉炉渣二元碱度控制为2.6～3.4，控制出钢[C]0.02～0.09％，出钢[P]≤0.015％，出钢1/3时随钢流依次加入硅铁、低碳锰铁、低碳铬铁、脱氧剂、低碳增碳剂和渣料；所述的采用的炼钢原料为废钢和铁水，废钢占所述炼钢原料总重的70％～100％，铁水占所述炼钢原料总重的30％～0％；(2)LF精炼炉密封良好，确保炉内还原性气氛，采用碳化硅、铝粒进行钢渣界面脱氧，根据渣况适时分批加入适量石灰和萤石，保证炉渣的流动性，控制炉渣碱度R＝3～5，使用铝线调铝至0.040～0.050％；LF精炼通电期间控制氩气，待温度调整合适后转运到VD真空精炼工序；(3)VD真空处理过程适当调大氩气流量，真空度≤67Pa，真空保压时间15～20min；破空后先喂入钛铁线，然后适量硅钙线，喂线速度控制在2～3m/s，随后进行软吹氩操作，确保软吹时间15～30分钟，软吹后确保合适的吊包温度；(4)连铸工序采用全程保护浇铸，大包长水口氩封；连铸中包采用整体式涂抹料塞棒中包，采用合理的过热度、恒拉速控制，过热度控制在20～40℃，拉速控制在0.90
±
0.05m/min；结晶器采用电磁搅拌，正弦振动模式，并使用结晶器保护渣，自动加渣装置采用氩气输送，一冷水流量为120
±
10m3/h，水温差7.0～9.0℃，二冷采用弱冷配水模式。2.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述炼钢原料的总装入量105～115t/炉，电炉冶炼周期40～60min，出钢温度为1620～1670℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆乃远，朱富强，任振海，陈占领，李亚，刘泽，杨刘威，李俊杰，徐必靖，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：