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齿轮钢冶炼工艺研究

蒲学坤  
【摘要】: 本文综述了齿轮钢的冶金质量要求、国内外主要齿轮钢钢种及其冶炼工艺状况。根据攀钢转炉流程生产齿轮钢的特点,并结合齿轮钢的冶金质量要求,从纯净度控制和淬透性控制两个方面进行了系统的研究。 在纯净度控制方面,通过转炉终点控制、P1复合脱氧剂脱氧、LF+RH精炼、大方坯连铸全过程无氧化保护浇注等技术措施来实现。 在淬透性控制方面,主要体现在化学成分精度和化学成分均匀性两方面。对于化学成分精度控制,先根据不同合金元素对淬透性的影响来确定化学成分控制目标,再通过转炉终点合金化并结合RH成分微调来实现。对于化学成分均匀性控制,主要是控制铸坯偏析,通过控制钢液过热度、采用合适的电磁搅拌工艺、严格控制拉坯速度、制定合理的二冷制度和采用凝固末端动态轻压下技术来实现。 最终形成了攀钢转炉流程生产齿轮钢的具体工艺流程:120t转炉顶底复合吹炼→包内合金化→复合合金脱氧→吹氩→LF+RH精炼→大方坯连铸。经过1年多的生产实践表明,生产的20CrMnTiH齿轮钢产品质量和性能完全满足GB/T 5216-2004(保证淬透性结构钢)标准和用户技术条件的要求,其中化学成分基本控制在标准要求的中间值附近且成分均匀性较好;纯净度较高(非金属夹杂物A类≤2.0级,B、C类≤1.0级,D类≤1.5级,T[O]≤18.0×10~(-6),[H]≤1.8×10~(-6));淬透性和淬透性带宽控制较好(J_9为34~39HRC,带宽为6HRC;J_(15)为28~34HRC,带宽为7HRC)。


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