【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶炼，具体是一种改质齿轮钢中mns夹杂物的方法。
技术介绍
1、齿轮作为机械传动中应用最广泛的零件，要求其具有良好的切削加工性能、耐磨性能、抗疲劳性能、强韧性以及淬透性稳定等特点。随着下游企业尤其是汽车企业的快速发展，对齿轮零件的加工效率和生产成本更是提出了更高的要求，其中，切削加工环节直接影响了齿轮零件的加工效率和生产成本。因此，齿轮钢的切削性能在很大程度上影响着产品的市场竞争力。
2、通过在钢中添加硫元素使其与锰元素结合生成mns可以显著提高齿轮钢的切削性能，但是mns具有良好的塑性，在轧制过程中通常会随着钢基体一起变形而成为长条状夹杂物，从而会使钢产生各向异性，影响齿轮钢的力学性能和疲劳性能。因此在实际的生产过程保证齿轮钢切削性能的基础上，通常会采用改质处理的方式控制mns夹杂物的形态和分布特征，进而降低钢的各向异性。
3、在专利cn107760824a中，公开了一种非调质钢或齿轮钢中硫化物夹杂改质的冶炼方法，其改质工艺的实现主要是向精炼后的钢液中喂入硅镁钙复合包芯线，或者分别喂入硅镁、硅钙包芯线，使得钢中的全镁含量在4～25ppm，钙含量在5～25ppm之间。通过优化精炼过程钢中氧、硫、锰、钙、镁、铝的含量，实施对非调质钢、齿轮钢的夹杂物改质，进而控制硫化物的形态、大小、分布。然而在实际生产中，喂线过程存在元素收得率低且不稳定等情况，喂线容易导致钢液面剧烈翻腾进而造成钢液二次氧化，并且会产生烟尘导致环境污染等问题。
4、在专利cn114892070a中，公开了一种含硫
5、为了满足齿轮钢对切削性能的要求以及降低钢的各向异性，达到有效控制钢中mns夹杂物形态和尺寸的目的，同时提高元素收得率，减少钢水喷溅和减轻环境污染，有必要提出一种改质齿轮钢中mns夹杂物的方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改质齿轮钢中mns夹杂物的方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种改质齿轮钢中mns夹杂物的方法，所述方法包括转炉工序、lf精炼工序、rh精炼工序、连铸工序，rh精炼工序中加入钝化镁球、钝化硅钙复合球或钝化镁钙复合球。
4、上述技术方案中，进一步地，所述钝化镁球、钝化硅钙复合球、钝化镁钙复合球的结构均为由内至外依次设置的核心层、增重层和耐火层组成；核心层为2～5mm的球状金属颗粒；所述钝化镁球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化硅钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为钙：24.0％～28.0％，硅：25.0％～35.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化镁钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，钙：25.0％～30.0％，硅：5.0％～10.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
5、上述技术方案中，进一步地，所述增重层各组分的质量百分比含量为铁：85.0％～90.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质；所述耐火层厚度为3～5mm，所述耐火层各组分的质量百分比含量为氧化镁：45.0％～55.0％，氧化钙：25.0％～35.0％，粘土或树脂：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质。
6、上述技术方案中，进一步地，，所述rh精炼工序中，真空度控制在100～200mbar；加入量为钝化镁球：0.7～1.0kg/吨钢，钝化硅钙球：1.2～1.5kg/吨钢，钝化镁钙复合球：1.0～1.2kg/吨钢。
7、上述技术方案中，进一步地，所述rh精炼工序中，rh真空处理开始3min内将真空度控制到3mbar以内，保持真空度＜3mbar循环处理13～16min。
8、上述技术方案中，进一步地，所述转炉工序中，采用硅铁、锰铁进行脱氧及合金化，脱氧结束后喂入铝线，钢中als含量控制在0.04％～0.06％，钢中s含量控制在＜0.070％，钢中总氧含量控制在0.0015％～0.0020％。
9、上述技术方案中，进一步地，所述lf精炼工序中，加入钢水精炼调渣剂、高碱度精炼渣、活性石灰以及萤石进行造渣，lf出站炉渣碱度控制在4.0～6.0，钢中als含量控制在0.045％～0.055％，钢中s含量控制在0.015％～0.030％，钢中总氧含量控制在0.0009％～0.0012％；所述调渣剂的成分以质量分数计，cao质量占比为45％～50％、sio2质量占比为45％～50％，余量为杂质；所述高碱度精炼渣的成分以质量分数计，cao质量占比为80％～90％、sio2质量占比为1％～5％，余量为杂质。
10、上述技术方案中，进一步地，所述连铸工序中，采用200mm×200mm的六机六流小方坯连铸机，氩气保护浇铸，连铸过程拉速为1.20～1.40m/min，过热度为15～30℃。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
12、本专利技术通过在rh真空精炼工序加入钝化镁球、钝化硅钙复合球或钝化镁钙复合球，并控制相应的真空度，利用rh真空处理过程良好的钢液循环动力学条件，促进夹杂物间反应，加入钝化镁球生成mgo，加入钝化硅钙复合球生成cas，加入钝化镁钙复合球生成mgo和cas，生成的这些夹杂物均可作为mns的形核核心，在凝固过程中改善mns的形态和尺寸，实现了对mns夹杂物形态和尺寸的有效控制。
13、本专利技术解决了传统镁、钙合金或包芯线等加入钢液元素收得率低且不稳定、容易造成钢水喷溅、产生烟尘污染环境等问题，且加入钝化镁球，镁的收率为18％～29％，加入钝化硅钙复合球，钙的收率20％～32％，加入钝化镁钙复合球，镁的收率为16％～25％，钙的收率为18％～30％
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1.一种改质齿轮钢中MnS夹杂物的方法，所述方法包括转炉工序、LF精炼工序、RH精炼工序、连铸工序，其特征在于，RH精炼工序中加入钝化镁球、钝化硅钙复合球或钝化镁钙复合球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化镁球、钝化硅钙复合球、钝化镁钙复合球的结构均为由内至外依次设置的核心层、增重层和耐火层组成；核心层为2～5mm的球状金属颗粒；所述钝化镁球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化硅钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为钙：24.0％～28.0％，硅：25.0％～35.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化镁钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，钙：25.0％～30.0％，硅：5.0％～10.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增重层各组分的质量百分比含量为铁：85.0％～90.0％，粘土：5
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RH精炼工序中，真空度控制在100～200mbar；加入量为钝化镁球：0.7～1.0kg/吨钢，钝化硅钙复合球：1.2～1.5kg/吨钢，钝化镁钙复合球：1.0～1.2kg/吨钢。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述RH精炼工序中，RH真空处理开始3min内将真空度控制到3mbar以内，保持真空度＜3mbar循环处理13～16min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转炉工序中，采用硅铁、锰铁进行脱氧及合金化，脱氧结束后喂入铝线，钢中Als含量控制在0.04％～0.06％，钢中S含量控制在＜0.070％，钢中总氧含量控制在0.0015％～0.0020％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LF精炼工序中，加入钢水精炼调渣剂、高碱度精炼渣、活性石灰以及萤石进行造渣，LF出站炉渣碱度控制在4.0～6.0，钢中Als含量控制在0.045％～0.055％，钢中S含量控制在0.015％～0.030％，钢中总氧含量控制在0.0009％～0.0012％。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调渣剂的成分以质量分数计，CaO质量占比为45％～50％、SiO2质量占比为45％～50％，余量为杂质；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连铸工序中，采用200mm×200mm的六机六流小方坯连铸机，氩气保护浇铸，连铸过程拉速为1.20～1.40m/min，过热度为15～30℃。
...【技术特征摘要】
1.一种改质齿轮钢中mns夹杂物的方法，所述方法包括转炉工序、lf精炼工序、rh精炼工序、连铸工序，其特征在于，rh精炼工序中加入钝化镁球、钝化硅钙复合球或钝化镁钙复合球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化镁球、钝化硅钙复合球、钝化镁钙复合球的结构均为由内至外依次设置的核心层、增重层和耐火层组成；核心层为2～5mm的球状金属颗粒；所述钝化镁球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，硅：26.0％～30.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化硅钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为钙：24.0％～28.0％，硅：25.0％～35.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质；所述钝化镁钙复合球的金属颗粒各组分的质量百分比含量为镁：24.0％～28.0％，钙：25.0％～30.0％，硅：5.0％～10.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增重层各组分的质量百分比含量为铁：85.0％～90.0％，粘土：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质；所述耐火层厚度为3～5mm，所述耐火层各组分的质量百分比含量为氧化镁：45.0％～55.0％，氧化钙：25.0％～35.0％，粘土或树脂：5.0％～10.0％，余量为不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述rh精炼...
【专利技术属性】
技术研发人员：王章印，陈天明，李红光，殷攀，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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