CN103695599B - 低合金钢cbm20微合金化方法 - Google Patents

低合金钢cbm20微合金化方法 Download PDF

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Abstract

为解决现有技术低合金钢CBM20存在的内部疏松及内部微裂纹缺陷超标，探伤合格率较低等问题，本发明提出一种低合金钢CBM20微合金化方法，采用电弧炉EF＋精炼LF＋VD型钢包精炼炉＋模铸工艺制备低合金钢CBM20钢锭，在VD型钢包精炼炉真空处理以后，在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，然后，再浇铸成锭。本发明低合金钢CBM20微合金化方法的有益技术效果是能够有效减少CBM20钢锭内部疏松及内部微裂纹缺陷的数量，有效提高低合金钢CBM20的高温强度和致密性，使得低合金钢CBM20加工后的探伤合格率提高到95%以上。

Description

低合金钢CBM20微合金化方法
技术领域
本发明涉及到一种低合金钢微合金化技术，特别涉及到一种低合金钢CBM20微合金化方法。
背景技术
低合金钢CBM20系我公司开发的合金结构钢，由于其具有加工热塑性好，机械韧性高等特性，被广泛用于表面渗碳处理后各类轴及轴套零部件的生产。由于CBM20材料的合金含量较低，其典型成分为重量百分比C0.15～0.17，Mn0.75～0.80，Si0.24～0.28，S0.004～0.006，P0.005～0.015，Cr1.10～1.15，Mo0.26～0.28，V0.04～0.06，其碳含量位于包晶点附近，在其冷却凝固过程中，易形成疏松及内部微裂纹等组织缺陷，使其高温强度较低且不致密。通常，在加工完成后，其探伤合格率一直在50%左右，主要不合格原因为内部疏松及内部微裂纹缺陷超标。显然，现有技术低合金钢CBM20存在着内部疏松及内部微裂纹缺陷超标，探伤合格率较低等问题。
发明内容
为解决现有技术低合金钢CBM20存在的内部疏松及内部微裂纹缺陷超标，探伤合格率较低等问题，本发明提出一种低合金钢CBM20微合金化方法。本发明低合金钢CBM20微合金化方法，采用电弧炉EF＋精炼LF＋VD型钢包精炼炉＋模铸工艺制备低合金钢CBM20钢锭，其特征在于，在VD型钢包精炼炉真空处理以后，在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，然后，再浇铸成锭；
所述低合金钢CBM20的典型成分为重量百分比C0.15～0.17，Mn0.75～0.80，Si0.24～0.28，S0.004～0.006，P0.005～0.015，Cr1.10～1.15，Mo0.26～0.28，V0.04～0.06；
所述在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，包括，在VD真空处理后，向钢包中加入Fe-V50和Fe-B；其Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液。
进一步的，本发明低合金钢CBM20微合金化方法，包括以下步骤：
S1、采用电弧炉EF熔炼钢液；
S2、采用钢包精炼LF对低合金钢CBM20钢液进行精炼，包括，脱氧并按技术要求调整合金成份；
S3、采用VD型钢包精炼炉对低合金钢CBM20钢液进行真空处理，进行脱氧脱氢；
S4、在钢包中加入钒铁Fe-V50及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，包括，Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液；氩气流量4－6升/分钟，压力0.3MPa，时间5分钟；
S5、浇铸成5吨锭，注速锭身400-480秒，充填350-450秒，4小时红送至锻钢；
所述低合金钢CBM20的典型成分为重量百分比C0.15～0.17，Mn0.75～0.80，Si0.24～0.28，S0.004～0.006，P0.005～0.15，Cr1.10～1.15，Mo0.26～0.28，V0.04～0.06。
本发明低合金钢CBM20微合金化方法的有益技术效果是能够有效减少CBM20钢锭内部疏松及内部微裂纹缺陷的数量，有效提高低合金钢CBM20的高温强度和致密性，使得低合金钢CBM20加工后的探伤合格率提高到95%以上。
附图说明
附图1是本发明低合金钢CBM20微合金化方法的步骤示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明低合金钢CBM20微合金化方法作进一步的说明。
具体实施方式
附图1是本发明低合金钢CBM20微合金化方法的步骤示意图，由图可知，本发明低合金钢CBM20微合金化方法，采用电弧炉EF＋精炼LF＋VD型钢包精炼炉＋模铸工艺制备低合金钢CBM20钢锭，其特征在于，在VD型钢包精炼炉真空处理以后，在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，然后，再浇铸成锭；
所述低合金钢CBM20的典型成分为重量百分比C0.15～0.17，Mn0.75～0.80，Si0.24～0.28，S0.004～0.006，P0.005～0.15，Cr1.10～1.15，Mo0.26～0.28，V0.04～0.06；
所述在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，包括，在VD真空处理后，向钢包中加入Fe-V50和Fe-B；其Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液。
进一步的，本发明低合金钢CBM20微合金化方法，包括以下步骤：
S1、采用电弧炉EF熔炼钢液；
S2、采用钢包精炼LF对低合金钢CBM20钢液进行精炼，包括，脱氧并按技术要求调整合金成份；
S3、采用VD型钢包精炼炉对低合金钢CBM20钢液进行真空处理，进行脱氧脱氢；
S4、在钢包中加入钒铁Fe-V50及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，包括，Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液；氩气流量4～6升/分钟，压力0.3MPa，时间5分钟；
S5、浇铸成锭，注速锭身400-480秒，充填350-450秒，4小时红送至锻钢；
所述低合金钢CBM20的典型成分为重量百分比C0.15～0.17，Mn0.75～0.80，Si0.24～0.28，S0.004～0.006，P0.005～0.15，Cr1.10～1.15，Mo0.26～0.28，V0.04～0.06。
实施例1
炉号13V317，钢种CBM20，锭型5T，支数5；
电弧炉EF熔炼，吹氧助熔，氧压0.4Mpa；温度1595℃深吹氧，氧压1.0Mpa，取样，扒渣90%，温度1645℃，出钢；钢液组份重量百分比C0.05，Si0.02，Mn0.05，P0.005，S0.095，Cr0.25，Mo0.02；
钢包精炼LF，加入石灰300kg，高碳铬铁50kg，低碳铬铁350kg，金属锰90kg，钼铁70kg；30分钟后，加入硅钙粉40kg；取样，温度1651℃；加入高碳铬铁30kg，温度1679℃，吊出，除渣40%；钢液组份重量百分比C0.12，Si0.15，Mn0.66，P0.006，S0.035，Cr1.05，Mo0.21；
VD型钢包精炼，调整温度1665℃,蒸汽压力1Mpa，开始抽真空，真空度67Pa保持35分钟，真空度35Pa，破空；
加入钒铁Fe-V50及硼铁Fe-B，调整温度1595℃,加入Fe-V50，25kg；加入Fe-B，12kg；氩气流量4～6升/分钟，压力0.3Mpa，时间5分钟；
浇铸成锭，注速锭身400-480秒，充填350-450秒，4小时红送至锻钢。
实施例2
炉号13V668，钢种CBM20，锭型5T，支数5；实施例2的制作步骤与实施例1相同，原辅料加入量、条件控制和成分控制也与实施例1相同，实际上为实施例1的重复性试验。
实施例3
炉号13V689，钢种CBM20，锭型5T，支数5；实施例3的制作步骤与实施例1相同，原辅料加入量、条件控制和成分控制也与实施例1相同，实际上为实施例1的重复性试验
实施例1至3低合金钢CBM20的化学成分如下表所示。
炉号 钢种 C Mn Si S P Cr Mo V
实例1 13V317 CBM20 0.15 0.75 0.27 0.005 0.005 1.14 0.26 0.05
实例2 13V668 CBM20 0.17 0.79 0.27 0.005 0.009 1.11 0.27 0.05
实例3 13V689 CBM20 0.15 0.77 0.24 0.005 0.014 1.1 0.26 0.06
由上表可知，采用本发明低合金钢CBM20微合金化方法，在VD型钢包精炼后，钢液中氧含量较低和温度较低的情况下，加入钒铁Fe-V50及硼铁Fe-B并采用氩气搅拌，使得易氧化的V、B元素不被氧化或较少被氧化，可以在满足化学成分满足要求的情况下，有效减少钢锭内部疏松及内部微裂纹缺陷的数量，提高低合金钢CBM20的高温强度和致密性，使得低合金钢CBM20加工后的探伤合格率提高到95%以上。
显然，本发明低合金钢CBM20微合金化方法的有益技术效果是能够有效减少CBM20钢锭内部疏松及内部微裂纹缺陷的数量，有效提高低合金钢CBM20的高温强度和致密性，使得低合金钢CBM20加工后的探伤合格率提高到95%以上。

Claims (2)

1.一种低合金钢CBM20微合金化方法，采用电弧炉EF+精炼LF+VD型钢包精炼炉+模铸工艺制备低合金钢CBM20钢锭，其特征在于，在VD型钢包精炼炉真空处理以后，在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，然后，再浇铸成锭；
所述低合金钢CBM20的典型成分为重量百分比C 0.15～0.17％，Mn 0.75～0.80％，Si0.24～0.28％，S 0.004～0.006％，P 0.005～0.015％，Cr 1.10～1.15％，Mo 0.26～0.28％，V 0.04～0.06％；
所述在钢包中加入钒铁Fe-V及硼铁Fe-B，包括，在VD真空处理后，向钢包中加入Fe-V50和Fe-B；其Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液。
2.根据权利要求1所述低合金钢CBM20微合金化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、采用电弧炉EF熔炼钢液；
S2、采用钢包精炼LF对低合金钢CBM20钢液进行精炼，包括，脱氧并按技术要求调整合金成份；
S3、采用VD型钢包精炼炉对低合金钢CBM20钢液进行真空处理，进行脱氧脱氢；
S4、在钢包中加入钒铁Fe-V50及硼铁Fe-B，采用氩气搅拌，包括，Fe-V50的加入量0.8～1.2kg/吨钢液，Fe-B加入量0.4～0.6kg/吨钢液；氩气流量4－6升/分钟，压力0.3MPa，时间5分钟；
S5、浇铸成5吨锭，注速锭身400-480秒，充填350-450秒，4小时红送至锻钢。
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