本发明专利技术公开了一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺及低碳齿轮钢，冶炼工艺包括如下步骤：(1)转炉炉后初脱氧：出钢过程全程底吹氩，并加入初脱氧剂进行一次脱氧，使钢液中T.O含量为0.002％～0.004％；(2)LF精炼深脱氧：LF精炼过程加入深脱氧剂进行二次脱氧，使钢中[O]含量＜0.0005％；(3)VD精炼合金改质：破真空后加入合金改质剂，并保持底吹15～30min，底吹模式为软吹，以质量百分数计，合金改质剂包括70％～80％的海绵锆及20％～30％的硼铁，加入量为每吨钢0.5～1.0kg。本发明专利技术通过转炉炉后初脱氧、LF精炼深脱氧和VD精炼加入合金改质剂，有效细化了钢中夹杂物尺寸，提高了钢液洁净度，而且促进了晶内铁素体形核，细化了晶粒，达到改善低碳齿轮钢带状组织的目的。达到改善低碳齿轮钢带状组织的目的。达到改善低碳齿轮钢带状组织的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺及低碳齿轮钢
[0001]本专利技术属于钢铁冶炼生产领域，特别涉及一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺及低碳齿轮钢。
技术介绍
[0002]低碳齿轮钢作为汽车、铁路、等工程机械中使用要求较高的关键材料之一，是保证安全的核心部件的制造材料。带状组织是低碳齿轮钢中主要缺陷之一，在齿轮钢中表现为沿轧制方向平行排列，形同条带状的铁素体和珠光体交替组织。按形成机理，带状组织可以分为一次带状组织和二次带状组织，其中一次带状组织是在冶炼过程中，由于钢液凝固时，元素选分结晶，枝晶偏析所致，也称为原始带状组织；钢材在热加工后产生的沿加工方向平行排列、层状分布、形同条带的组织称为二次带状组织，也是我们常说的带状组织。带状组织的存在，严重影响了钢材后续加工性能、使用性能和使用寿命。
[0003]为此，本领域技术人员从热加工角度设计了多种工艺手段来改善低碳齿轮钢热加工带状组织，以下为举例说明：
[0004]公开号为CN103194580B的中国专利公开了低带状组织齿轮钢的轧制方法，其通过对加热后的齿轮钢进行轧制、冷却控制，进而降低齿轮钢带状组织。公开号为CN105779724B的中国专利公开了一种齿轮钢带状组织的控制方法以及齿轮钢，其对齿轮钢加热、轧制以及冷却工艺进行综合控制的方法来实现对齿轮钢带状组织的控制，使得齿轮钢带状组织等级降到2.0以下。
[0005]上述技术均是从控轧、控冷的角度对二次带状组织进行改善，对凝固过程引起的一次带状组织并无明显作用。
技术实现思路
r/>[0006]本专利技术针对现有技术存在的问题和当前低碳齿轮钢带状组织等级较高的问题，提供了一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺及低碳齿轮钢，本专利技术从冶炼工艺角度和设计冶炼添加剂角度来改善低碳齿轮钢带状组织。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，包括如下过程：
[0009]转炉炉后初脱氧：转炉出钢过程中进行初脱氧，使钢液中T.O含量为0.002％～0.004％；
[0010]LF精炼深脱氧：将转炉炉后初脱氧后的钢液进行LF精炼深脱氧，使钢液中[O]含量≤0.0005％，LF精炼至出站过程保持底吹氩气10～20min，底吹模式为软吹；
[0011]VD精炼合金改质：将LF精炼深脱氧后的钢液进行VD精炼，VD精炼时间为20～25min，破真空后加入合金改质剂，并保持底吹氩气15～30min，底吹模式为软吹，以质量百分数计，所述合金改质剂包括70％～80％的海绵锆及20％～30％的硼铁，合金改质剂的加入量为每吨钢0.5～1.0kg；
[0012]浇注过程：将VD精炼合金改质后的钢液进行保护浇注。
[0013]优选的，转炉出钢过程中进行初脱氧时，出钢过程全程底吹氩，吹氩模式为强吹，并加入初脱氧剂进行脱氧。
[0014]优选的，所述初脱氧剂中，以质量百分数计，包括20％～40％的铝粒与60％～80％的硅锰合金，每吨钢加入量为1.0～3.0kg。
[0015]优选的，转炉出钢钢水要求温度在1650～1665℃，P质量含量≤0.010％。
[0016]优选的，将转炉炉后初脱氧后的钢液进行LF精炼深脱氧时，LF精炼过程加入深脱氧剂进行脱氧，所述深脱氧剂中，以质量百分数计，包括5％～8％的铝粒、50％～60％的钛铁、25％～35％的硅铁和5％～10％锰铁；所述深脱氧剂加入量为每吨钢0.8～2.0kg。
[0017]优选的，LF精炼深脱氧后的钢液进行VD精炼时，真空度维持在67Pa以下。
[0018]优选的，将VD精炼合金改质后的钢液进行保护浇注时，连铸浇注过热度在20～30℃，全程保护气氛浇注。
[0019]优选的，强吹模式中氩气流量为300～1000L/min，软吹模式中氩气流量为20～80L/min。
[0020]本专利技术还提供了一种低碳齿轮钢，所述低碳齿轮钢通过本专利技术如上所述的改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺制得。
[0021]优选的，以质量百分数计，所述低碳齿轮钢中，Ti含量在：0.03％～0.08％，Zr含量在：0.002％～0.01％，B含量在：0.001％～0.002％，T.O≤0.0015％。
[0022]本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术通过转炉炉后初脱氧、LF精炼深脱氧和VD精炼加入合金改质剂，有效细化了钢中夹杂物尺寸，提高了钢液洁净度。凝固冷却过程，钢中细化的夹杂物可以作为晶内铁素体有效形核核心，促进晶内铁素体形核，有效细化晶粒。采用本专利技术冶炼工艺，不仅可以提高钢中洁净度，而且促进了晶内铁素体形核，细化了晶粒，达到改善低碳齿轮钢带状组织的目的。
附图说明
[0024]图1是传统冶炼工艺轧制后低碳齿轮钢的微观组织图；
[0025]图2是本专利技术实施例1冶炼工艺轧制后低碳齿轮钢的微观组织图；
[0026]图3是本专利技术实施例2冶炼工艺轧制后低碳齿轮钢的微观组织图；
[0027]图4是本专利技术实施例3冶炼工艺轧制后低碳齿轮钢的微观组织图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]本专利技术改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，包括如下步骤：
[0030](1)转炉炉后初脱氧：出钢过程全程底吹氩，吹氩模式为强吹，并加入初脱氧剂进行一次脱氧，经初脱氧剂脱氧后，钢中T.O含量为0.002％～0.004％；转炉出钢钢水温度在1650～1665℃范围，P的质量含量≤0.010％；所述初脱氧剂中，以质量百分数及，包括：20％
～40％的铝粒与60％～80％的硅锰合金，初脱氧剂每吨钢加入量为1.0～3.0kg。
[0031](2)LF精炼深脱氧：LF精炼过程加入深脱氧剂进行二次脱氧，经深脱氧剂脱氧后，钢中[O]含量≤0.0005％，LF精炼至出站过程保持底吹氩气10～20min，底吹模式为软吹；所述深脱氧剂中，以质量百分数计，包括：5％～8％的铝粒、50％～60％的钛铁、25％～35％的硅铁和5％～10％锰铁；所述深脱氧剂加入量为每吨钢0.8～2.0kg。
[0032](3)VD精炼合金改质：VD精炼过程保证在真空度≤67Pa下，保持20～25min，破真空后加入合金改质剂，并保持底吹氩气15～30min，底吹模式为软吹，以质量分数计，所述合金改质剂包括：70％～80％的海绵锆及20～30％的硼铁，加入量为每吨钢0.5～1.0kg；
[0033](4)连铸保护浇注：对VD精炼合金改质后的钢液进行连铸保护浇注，连铸浇注过热度为20～30℃，全程保护气氛浇注。以质量百分数计，述连铸浇注时，钢水中Ti元素含量为0.03％～0.08％，Zr元素含量为0.002％～0.01％，B元素含量为0.001％～0.002％，T.O本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，其特征在于，包括如下过程：转炉炉后初脱氧：转炉出钢过程中进行初脱氧，使钢液中T.O含量为0.002％～0.004％；LF精炼深脱氧：将转炉炉后初脱氧后的钢液进行LF精炼深脱氧，使钢液中[O]含量≤0.0005％，LF精炼至出站过程保持底吹氩气10～20min，底吹模式为软吹；VD精炼合金改质：将LF精炼深脱氧后的钢液进行VD精炼，VD精炼时间为20～25min，破真空后加入合金改质剂，并保持底吹氩气15～30min，底吹模式为软吹，以质量百分数计，所述合金改质剂包括70％～80％的海绵锆及20％～30％的硼铁，合金改质剂的加入量为每吨钢0.5～1.0kg；浇注过程：将VD精炼合金改质后的钢液进行保护浇注。2.根据权利要求1所述的一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，其特征在于，转炉出钢过程中进行初脱氧时，出钢过程全程底吹氩，吹氩模式为强吹，并加入初脱氧剂进行脱氧。3.根据权利要求2所述的一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，其特征在于，所述初脱氧剂中，以质量百分数计，包括20％～40％的铝粒与60％～80％的硅锰合金，每吨钢加入量为1.0～3.0kg。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的一种改善低碳齿轮钢带状组织的冶炼工艺，其特征在于，转炉出钢钢水要求温度在1650～1665℃，P质量含量≤...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨永坤，朱佳雨，李小明，王阳，王伟安，王建立，邱国兴，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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