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铁路机车提速专用60Si2CrVA弹簧钢的工艺
作者:上海聚晋021-56492610     点击:2221     发布时间:2012-04-18

 60Si2CrVA弹簧钢,是根据铁道部货车提速要求设计的转K2等型号的转向圆柱螺旋弹簧用高性能弹簧钢。由于转向架长期在交变、冲击、突变的载荷下工作,所以60Si2CrVA弹簧钢在化学成分、力学性能及晶粒度、非金属夹杂等检验项目上均加严了要求,其中氧含量控制范围为w(O)≤13×10-6。60Si2CrVA合金弹簧钢的特性及适用范围:用于承受高应力及工作温度在300~350℃以下的弹簧,如调速器弹簧、汽轮机汽封弹簧、破碎机用簧、调节弹簧、冷凝器支承弹簧、高压水泵碟形弹簧等。60Si2CrVA合金弹簧钢还用以制作极重要的弹簧,如常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧。上海聚晋实业有限公司60Si2CrVA弹簧圆钢棒材可供应规格范围: 60Si2CrVA轧制弹簧圆钢Φ16~Φ90mm60Si2CrVA锻造弹簧圆钢Φ95~Φ160mm60Si2CrVA弹簧钢生产流程为:80t转炉冶炼→90tLF精炼→100tRH真空处理→喂丝进行夹杂变性→圆坯连铸。一、转炉过程氧的质量分数控制当转炉出钢钢水温度T>1645℃时,随着温度的升高,氧在钢液中的溶解度变大,转炉出钢氧的质量分数增加,从而导致LF精炼过程钢水平均全氧的质量分数呈上升趋势。由于实际生产中钢液碳氧反应不易达到平衡,再结合出钢温度可知终点氧的质量分数应该比较高。要得到全氧的质量分数较低的成品铸坯,脱氧时用脱氧剂量较大,产生的氧化物夹杂多,对弹簧钢的质量影响较大。因此,把转炉终点碳的质量分数控制高些,以及加强熔池搅拌,进而降低钢液进精炼炉前的氧的质量分数,减轻精炼炉的压力。二、精炼过程氧的质量分数的控制在LF中加入了MnSi、FeSi、Al块等脱氧剂,使钢液中的溶解氧降低,生成氧化物夹杂,又加上钢包底吹氩气,使夹杂物上浮,被精炼渣所吸收,使钢液全氧的质量分数降低。在冶炼过程中,都采用钢包-中间包-结晶器全程保护浇铸技术。为了在中间包工序继续降低钢液的氧含量和防止钢液在中间包发生二次氧化,采用钢包-中间包长水口连接,钢包下水口与长水口之间吹氩和密封垫保护,中间包加覆盖剂和保温剂等措施,尽力避免中间包的增氧。中间包-结晶器采用侵入式水口,并对中间包下水口与浸入式水口之间加密封垫,在结晶器中,氧化物夹杂上浮,被结晶器保护渣所吸收。铝是良好的脱氧剂,生成的氧化物上浮,被精炼渣所吸收。随着钢水中全铝质量分数的增加,钢的全氧质量分数在逐渐减少。但是全铝质量分数有一个最佳值,Al含量超过最佳值,氧含量又有所增加。在精炼中,要控制渣中(FeO+MnO)的质量分数。在一定温度下,氧在溶渣与钢液间服从分配定律。随着熔渣中(FeO+MnO)的质量分数增加,钢液全氧质量分数有一定程度的增加。如果设法降低渣中(FeO+MnO)的质量分数,使其低于与钢液相平衡的氧量,氧将从钢液向熔渣内转移,即钢液被脱氧。要实现上述脱氧,必须把熔渣的w(FeO+MnO)控制在0.5%~1%以下。降低熔渣中的(FeO+MnO)的含量,便于钢液中氧向熔渣中扩散,在LF中加入了碳粉、电石、铁硅等辅料。用碳粉做脱氧剂,脱氧产物为CO气体,不存在钢液被非金属夹杂物污染的问题。同时能使炉内具有还原气氛,能降低炉内氧的分压力,减少炉气对炉渣的氧化。在渣中加入电石块时,因密度比渣小,又和炉渣的结构相似,可溶于渣内(而C、Si、Al则不能溶于炉渣),是一种脱氧能力很强的脱氧剂,若和碳粉配合使用,可获得更好的脱氧效果。溶渣中w(FeO+MnO)在0.4035%~0.7221%之间变化,创造了良好的的脱氧气氛。精炼渣碱度在2.69~5.33之间变化,随着碱度R的增大,氧质量分数降低。当碱度R>4以后,钢液中w(O)控制在8×10-6以下。因此,要把精炼渣碱度这一化学性质控制在合理的范围内,从而增大精炼渣吸收夹杂物的能力。可见把碱度控制在R>4,可以满足要求。总而言之,在冶炼过程中注意以下几点,就可以控制钢液中氧含量在合理水平:(1)合理控制转炉出钢钢水温度(1640~1645℃)和终点碳的质量分数,能降低转炉出钢终点氧的质量分数;(2)钢液全铝的质量分数控制在0.035%~0.045%,钢液全氧的质量分数可以降低到10×10-6以下;(3)精炼渣中w(FeO+MnO)控制在0.5%~1%,可以有效的实现钢渣的扩散脱氧。控制精炼渣碱度R>4,熔渣具有更大的吸收夹杂物能力;(4)在连铸过程要注意保护浇铸技术,避免发生增氧现象。
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