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19CrNi5齿轮钢(化学成分)包晶钢的研制
19CrNi5齿轮钢是一种高端齿轮钢,当前主要依靠从国外进口,而利用国内现有的设备技术,通过严格控制完全可以替代国外生产。相关的技术关键点为:
1、工艺路线
高炉铁水+优质废钢——转炉冶炼——LF精炼——VD精炼——连铸连轧——缓冷——精整——入库。
2、化学成分控制
内控C0.17-0.20%,Si0.21-0.24%,Mn0.84-0.85%,S0.026-0.034%,Cr0.90-0.91%,Ni0.85-0.86%,Al0.026-0.030%。入炉原辅料及铁合金必须进行干燥处理。
3、钢的氧含量控制
为了防止钢水过氧化,LD冶炼终点碳控制在0.08-0.11%。为了提高LF脱氧效果并减少钢中夹杂物,使脱氧生成的Al2O3充分上浮,在初炼炉出钢过程加大预脱氧力度,出钢过程加FeAl3.0-4.0kg/t。
4、淬透性控制
将钢中影响淬透性的主要元素实行窄成分控制,分别是C0.17-0.19%,Mn0.83-0.87%,Cr0.88-0.92%,Ni0.83-0.87%。为了利于LF精炼,初炼炉出钢过程加强挡渣操作,严格控制下渣量。
5、晶粒度控制
通过VD后喂入适量Al线,使钢中Al达到0.020%,满足钢的奥氏体晶粒度5.0-8.0。同时为减少喂Al后Al2O3夹杂物增多的问题,连铸上钢前保证大于15min的软吹时间,促使钢中Al2O3夹杂物充分上浮。
6、白点控制
为控制白点缺陷,Ni提前加入钢包进行烘烤;并保证足够的VD真空度和真空时间(67Pa以下保持10min以上),将钢中H含量控制在2.0PPm以下。
7、表面裂纹控制
19CrNi5是包晶钢,在钢水凝固过程中容易产生表面裂纹;同时该类钢在850-950℃存在低塑性区,铸坯在此温度易产生裂纹。为此需要选择合适的结晶器保护渣和结晶器冷却水量来改善铸坯表面质量,其次通过适当提高拉速和降低二冷配水来保证铸坯拉矫温度≥950℃改善表面裂纹。