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38CrMoAl高级氮化钢（化学成分）的冶炼工艺
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-09-11
38CrMoAl钢系高级氮化钢，该钢具有很好的力学性能，经氮化处理后具有较高的表面硬度和抗疲劳强度、较好的耐磨性、良好的耐热性及耐腐蚀性能，被广泛用来制造承受冲击负荷和在往复磨损条件下工作的机械零件。
38CrMoAl钢系高级氮化钢，该钢具有很好的力学性能，经氮化处理后具有较高的表面硬度和抗疲劳强度、较好的耐磨性、良好的耐热性及耐腐蚀性能，被广泛用来制造承受冲击负荷和在往复磨损条件下工作的机械零件。该钢种铝含量极高，冶炼生产中容易产生高熔点的Al2O3夹杂，造成连铸生产结水口。采用模铸生产不存在结水口、非计划停浇等问题，但由于冶炼过程中铝极易氧化、且容易出现回硅现象，因此对电弧炉出钢碳、铝含量的控制及各工序铝、硅变化规律的研究十分必要。
设计工艺流程为：EBT电弧炉初炼→LF炉精炼→VD真空脱气→静吹→氩气保护模铸。该工艺流程精炼还原时间长，经过真空处理，可以确保钢中气体、夹杂物含量保持在较低水平。
冶炼难点：化学成分的精确控制是冶炼精品钢38CrMoAl的难点。下表为38CrMoAl钢的化学成分，可见38CrMoAl钢的含Al量高达0.7～1.1%，超出了常规的脱氧和细化晶粒概念。尤其是在冶炼过程中，各元素在渣-钢界面相互反应。熔渣中的SiO2极易被还原，钢中的Al易氧化，硅、铝成分波动较大。
38CrMoAl钢的化学成分（质量分数 %）
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C
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Si
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Mn
|
Cr
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Mo
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Al
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P
|
S
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0.35～
0.42
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0.20～
0.45
|
0.30～0.60
|
1.35～1.65
|
0.15～0.25
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0.70～1.10
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≤
0.035
|
≤
0.035
|
工序操作要点：通过对冶炼难点的分析、总结，生产中从原料的准备、冶炼到浇注，整个工序需要注意以下几点：
EBT电弧炉冶炼：挑选优质废钢、料头，并按工艺要求配入生铁，保证熔清C含量≥0.70%，控制电弧炉碳氧枪吹氧强度，避免钢液产生过度氧化进而在二次精炼过程产生大量的内生夹杂物，控制好终点目标元素含量，终点C≥0.20%。
出钢过程Al按1.70%加入，出钢前包内加入1/3～2/3铝块，剩余铝块随钢流加入，出钢结束前铝块必须加完。电弧炉出钢一次将Al含量配置到上限，可以使生成的Al2O3在整个精炼过程以及随后的软搅拌过程中有充分的上浮时间，对钢液的净化、Al2O3的降低有很好的效果。
出钢采用留钢操作，严禁氧化渣进入精炼包，为LF精炼工序提供良好的条件。出钢过程严禁向钢液中加入含硅的合金和脱氧材料，避免增硅。
LF炉精炼冶炼：LF工序脱氧及合金化过程要尽量避免加含硅的脱氧材料；增加石灰用量并保证熔渣碱度及良好的流动性，从而降低SiO2的活度；精炼过程避免氩气大搅拌而导致卷渣或钢液裸露，减少铝烧损和回硅；精炼终点，如Al含量不足，应在炉后喂入铝线，按上限进行调整，调整结束后进行VD处理；VD真空处理结束后，静吹时间大于15min，有效保证钢中夹杂物上浮。
钢锭浇注：采取氩气保护浇注，避免钢水浇注过程氧化而导致钢中Al含量降低；精炼包必须清理干净，包衬无残钢、无粘渣，防止钢包内有残余SiO2在精炼过程中被还原，导致钢水增硅。
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