CN112962023A - 窄淬透性齿轮钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种窄淬透性齿轮钢及其制造方法,窄淬透性齿轮钢包括以下按质量百分比计的化学成分:C:0.20%~0.22%,Si:0.23%~0.27%,Mn:0.80%~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50%~0.55%,Ni:0.47%~0.52%,Mo:0.22%~0.024%,Al:0.026%~0.036%,N:0.080%~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%,余量为Fe。根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢,钢中微量元素B含量小于3ppm,齿轮钢的晶粒度得到了有效的控制,齿轮钢淬透性的带宽小于4HRC,具有非金属夹杂物含量低,综合机械性能高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,尤其是涉及一种窄淬透性齿轮钢及其制造方法。
背景技术
齿轮钢淬透性带宽对于热处理变形有重要影响。国外高品质齿轮钢淬透性带宽可以控制在4HRC以内,而国内先进水平能达到4~6HRC,与国外控制水平还存在一定差距。淬透性带宽的控制主要取决于化学成分的精确控制及成分的均匀性。
目前生产流程主要为:电炉+LF精炼+VD(RH)+模铸+轧制/锻造。利用淬透性预测模型,通过计算机辅助预报和成分精确控制,建立完整生产线和工艺手段进行控制,虽然在一定程度上可减少成分偏析,收窄淬透性带、提高综合机械性能、提高提高组织均匀性、提高纯净度。然而,现有技术中的处理方式比较复杂,多个过程难以控制,而且非金属夹杂物过多,难以对齿轮钢的晶粒度进行控制,齿轮钢淬透性带宽难以控制在4HRC以内。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出了一种窄淬透性齿轮钢。能够解决现有技术中齿轮钢淬透性带宽过宽,机械强度差的问题。
本发明还提出了一种窄淬透性齿轮钢的制造方法,解决了现有技术中无法制造淬透性带宽小于4HRC的齿轮钢和如何减少非金属夹杂物的问题。
根据本发明第一方面实施例的窄淬透性齿轮钢,包括以下按质量百分比计的化学成分:C:0.20%~0.22%,Si:0.23%~0.27%,Mn:0.80%~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50%~0.55%,Ni:0.47%~0.52%,Mo:0.22%~0.024%,Al:0.026%~0.036%,N:0.080%~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%,余量为Fe。
根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢,非金属夹杂物含量少,B含量小于3ppm,淬透性的带宽小于4HRC,具有良好的机械性能。
根据本发明第二方面实施例的的窄淬透性齿轮钢的制造方法,包括以下步骤:S1、将原料投入转炉内,控制冶炼终点的钢液温度达到第一预设温度,得到第一钢液;S2、在所述第一钢液的出钢过程中依次加入铝饼、增碳剂、铁合金、促净剂和石灰,并在惰性气体环境下出钢,以将所述第一钢液出钢至第一精炼炉中,得到顶渣;S3、在惰性气体环境下,向所述第一精炼炉中加入脱氧材料对所述顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并控制出钢温度达到第二预设温度,得到第二钢液和终渣,将所述第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉;S4、在所述第二精炼炉中,对所述第二钢液和终渣进行真空处理,底吹氩气,得到第一处理液;S5、在惰性气体环境下,向所述第一处理液加入微合金进行合金化处理,得到所述齿轮钢;其中,所述脱氧材料包括铝、电石和增碳剂,所述微合金为含氮合金。
根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法,齿轮钢的原料通过转炉冶炼(BOF)、预脱氧成渣处理、第一精炼工序(LF)、第二精炼工序(VD)和微合金化处理等工序的处理,有效降低了钢中微量元素B、0的含量,有效控制了齿轮钢的晶粒度,实现了对钢中C、Cr和Mn等元素进行精准控制,保证了齿轮钢的整体具有良好的机械性能,使齿轮钢淬透性的带宽小于4HRC。
根据本发明第二方面实施例的的窄淬透性齿轮钢的制造方法,还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述铝饼的含量为40~60kg/炉;所述增碳剂为10~20kg/炉;所述促净剂的含量为150~250kg/炉;所述石灰的含量为350~450kg/炉。
根据本发明的一个实施例,在所述脱氧材料中的所述铝为铝豆,所述铝豆的含量为10~30kg/炉,所述电石的含量为25~35kg/炉,所述增碳剂为10~20kg/炉。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤S2中,所述第一钢液出钢时钢液中硼的含量小于3ppm。
根据本发明的一个实施例,在所述第一处理液加入微合金处理后的钢液中氮的含量为80ppm-120ppm。
根据本发明的一个实施例,所述第一预设温度≥1600℃,所述第二预设温度为1500℃-1650℃。
根据本发明的一个实施例,所述步骤S3包括:S31、将所述第一精炼炉的温度升高至第三预设温度,并加入石灰和萤石;S32、在惰性气体环境下,向所述第一精炼炉中加入脱氧材料对所述顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并保持白渣时间不低于20min;S33、控制出钢温度达到所述第二预设温度,得到第二钢液和终渣S34、向所述第一精炼炉中加入30~50米/炉的硅钙线进行钙处理,处理后的所述第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤S31中所述石灰的含量为0~100kg/炉,所述萤石的含量为0~50kg/炉。
根据本发明的一个实施例,所述步骤S5包括:S51、在惰性气体流量为20~50NL/min的条件下,向所述第一处理液中加入微合金;S52、继续向所述第一处理液中加入碳化稻壳进行软吹处理;S53、出钢前向所述第二精炼炉中加入0~20米/炉硅钙线进行钙处理,得到所述齿轮钢。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法的流程框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢,包括以下按质量百分比计的化学成分:C:0.20%~0.22%,Si:0.23%~0.27%,Mn:0.80%~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50%~0.55%,Ni:0.47%~0.52%,Mo:0.22%~0.024%,Al:0.026%~0.036%,N:0.080%~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%,余量为Fe。该齿轮钢具有良好的机械性能,淬透性的带宽小于4HRC。
下面参考附图描述根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法。
根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法,如图1所示,包括以下步骤:S1、将原料投入转炉内,控制冶炼终点的钢液温度达到第一预设温度,得到第一钢液;S2、在第一钢液的出钢过程中依次加入铝饼、增碳剂、铁合金、促净剂和石灰,并在惰性气体环境下出钢,以将第一钢液出钢至第一精炼炉中,得到顶渣;S3、在惰性气体环境下,向第一精炼炉中加入脱氧材料对顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并控制出钢温度达到第二预设温度,得到第二钢液和终渣,将第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉;S4、在第二精炼炉中,对第二钢液和终渣进行真空处理,底吹氩气,得到第一处理液;S5、在惰性气体环境下,向第一处理液加入微合金进行合金化处理,得到齿轮钢;其中,脱氧材料包括铝、电石和增碳剂,微合金为含氮合金。
换言之,根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法,通过转炉冶炼、预脱氧成渣处理、第一精炼工序、第二精炼工序和微合金化处理等工序得到了本申请的窄淬透性齿轮钢。首先,将原料投入转炉内采用顶底复吹进行冶炼,得到第一钢液。转炉为:BOF(Basic Oxygen Furnaces)氧气顶吹转炉。并控制冶炼终点的钢液温度达到第一预设温度,也就是控制出钢温度为第一预设温度。然后,对第一钢液进行预脱氧成渣处理,将第一钢液出钢至第一精炼炉,具体地,第一钢液出钢至LF工位进行处理。在第一钢液的出钢过程中全程底吹氩气,并在过程中依次加入铝饼、增碳剂、铁合金、促净剂和石灰,在第一精炼炉中形成渣面,得到顶渣。铝饼、增碳剂、铁合金、促净剂和石灰为特定的渣料,已形成顶渣,可以有效控制钢液中微量元素B的含量。铁合金可以是为硅锰铁、低碳锰铁和低碳铬铁中的任意一种或者任意几种。
然后,进入LF精炼工序,在精炼前期将温度升高至第三预设温度,通入氩气,氩气流量为≥120NL/min。向第一精炼炉中补加石灰和萤石,加入铝、电石和增碳剂对顶渣进行脱氧处理,形成白渣,即精炼渣,具有良好的流动性。白渣需要保持一定时间,然后控制出站温度(出钢温度)为第二预设温度,出站前加入硅钙线进行钙处理,得到第二钢液和终渣,出站时钢液中各组分的质量含量要满足以下要求:C:0.20~0.22%,Si:0.23~0.27%,Mn:0.80~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010,Cr:0.43~0.48%,Ni:0.47~0.52%,Mo:0.17~0.20%,Al:0.022~0.028%,实现了对各组分含量的精确控制。将第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉,终渣的碱度值为4~6。
进入VD精炼工序,VD(Vacuum Degassing)精炼法是将转炉、电炉的初炼钢水放于真空室中,同时钢包底部吹氩搅拌真空处理法。可进行脱碳、脱气、脱硫、去除杂质、合金化和均匀钢水温度、成分等处理。其主要设备由真空***、真空罐***、真空罐盖车及加料***组成。适于生产各种合金结构钢、优质碳钢和低合金高强度钢。具体地,在一定的真空度下,对第二钢液和终渣在第二精炼炉中进行真空处理,底吹氩气,处理一定时间,得到第一处理液。
最后,对第一处理液进行微合金化处理,在惰性气体环境下(底吹氩气),向第一处理液加入含氮合金进行合金化处理,然后向第一处理液中加入碳化稻壳进行软吹处理,软吹过程底吹氩气,软吹处理一定时间,得到齿轮钢。具体地,氮合金可以是氮化铬,可以与钢液中的Al元素形成AlN,有效控制齿轮钢晶粒度。该齿轮钢具有优良的综合机械性能,淬透性带宽能够控制在4HRC以内。
也就是说,转炉冶炼(BOF)工序,采用特定渣料,可以有效控制钢水中微量元素B的含量,有效控制齿轮钢淬透性的带宽。通过LF精炼工序能够快速形成流动性良好的精炼渣,采用电石和铝豆脱氧,可以进一步地降低钢中氧含量,并在LF精炼工序可以对钢中C、Cr和Mn等元素进行精准控制,进一步控制齿轮钢淬透性的带宽。钢液在LF精炼出站前进行钙处理,可以促进钢液中Al2O3等非金属夹杂物转变成低熔点球状复合态的钙铝酸盐类夹杂物,可以将Al2O3等非金属夹杂物有效去除,提高钢水洁净度,有效解决了连铸过程中会产生水口结瘤的问题,实现对齿轮钢B、D、Ds夹杂物的控制。然后再进入VD真空处理工序,通过添加一定含量N元素的合金,N与钢中Al元素形成AlN,有效控制齿轮钢晶粒度,能够提高钢的综合机械性能。
需要说明的是,本申请中的顶渣、白渣、终渣均为炉渣。炉渣是炼钢过程金属料(铁水和废钢等)中的杂质被氧化剂氧化而生成的氧化物再与造渣剂和炉衬发生物理化学反应而形成的产物的总称。炉渣密度低于钢液,通常覆盖在钢液表面。在冶炼过程中,由于大量气体的产生,熔池发生强烈搅拌,熔渣和钢液往往又处于相互混合状态,这种混合程度越发展,熔渣对钢液的精炼作用就越快。由于渣一钢间的连续不断反应,熔渣的组分和性质在熔炼过程中也不断变化,而熔渣的性质直接关系到钢液的最终质量,可见炉渣对炼钢的重要性。炼钢的主要任务是最大限度地去除钢水中的有害杂质(硫、磷、气体和夹杂物等),这主要是依靠炉渣的精炼作用,故在熔炼过程中要不断地控制和调整炉渣的成分和温度。
炼钢过程中炉渣具有下列功能:(1)去除有害杂质元素和非金属夹杂物,达到精炼目的;(2)在氧化期能保证从炉气到钢液有一定的传氧速度;(3)能阻止炉气和大气中的N2、O2和H2向钢液传递;(4)在浇铸时,炉渣对钢包中钢液起隔热保温作用,阻止钢液急剧降温。
由此,根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法,齿轮钢的原料通过转炉冶炼(BOF)、预脱氧成渣处理、第一精炼工序(LF)、第二精炼工序(VD)和微合金化处理等工序的处理,有效降低了钢中微量元素B、0的含量,有效控制了齿轮钢的晶粒度,实现了对钢中C、Cr和Mn等元素进行精准控制,保证了齿轮钢的整体具有良好的机械性能,使齿轮钢淬透性的带宽小于4HRC。
可选地,铝饼的含量为40~60kg/炉;增碳剂为10~20kg/炉;促净剂的含量为150~250kg/炉;石灰的含量为350~450kg/炉。在含量范围内进行成渣,具有良好的成渣效果,有效控制钢中微量元素B含量。
优选地,在脱氧材料中的铝为铝豆,铝豆的含量为10~30kg/炉,电石的含量为25~35kg/炉,增碳剂为10~20kg/炉,采用增碳剂代替一部分铝来进行脱氧,采用扩散脱氧的方法,脱氧效果好,能实现快速脱氧。扩散脱氧要求“少量多次”,因此铝豆、电石和增碳剂可分两批加入,控能够制钢种氧含量20ppm以下。
进一步地,在步骤S2中,第一钢液出钢时钢液中硼的含量小于3ppm,通过特定渣料,来减少硼的含量,进一步保证齿轮钢的机械强度。
由此,顶渣采用该含量的促净剂和石灰进行成渣,预脱氧过程中采用特定含量的铝豆、电石和增碳剂进行脱氧,可以有效控制钢中微量元素B含量在3ppm以内,控制齿轮钢淬透性带宽4HRC以内,控制钢种氧含量20ppm以下。
根据本发明的一个实施例,在第一处理液加入微合金处理后的钢液中氮的含量为80ppm-120ppm,控制氮含量,减少非金属夹杂物,并且能够形成适量的氮化铝,保证齿轮钢的晶粒度。
在本发明的一些具体实施方式中,第一预设温度≥1600℃,第二预设温度为1500℃-1650℃。
根据本发明的一个实施例,步骤S3包括:S31、将第一精炼炉的温度升高至第三预设温度,并加入石灰和萤石。S32、在惰性气体环境下,向第一精炼炉中加入脱氧材料对顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并保持白渣时间不低于20min,氩气的流量为≤80NL/minS33。控制出钢温度达到第二预设温度,得到第二钢液和终渣。S34、向第一精炼炉中加入30~50米/炉的硅钙线进行钙处理,处理后的第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉。
进一步地,在步骤S31中石灰的含量为0~100kg/炉,萤石的含量为0~50kg/炉。
在本发明的一些具体实施方式中步骤S5包括:S51、在惰性气体流量为20~50NL/min的条件下,向第一处理液中加入含氮合金。S52、继续向第一处理液中加入碳化稻壳进行软吹处理。S53、出钢前向第二精炼炉中加入0~20米/炉硅钙线进行钙处理,得到齿轮钢。
具体地,含氮合金可以是氮化铬,N元素的含量可为100ppm。真空处理的真空度≤67Pa,真空处理时间包括:第一真空时间,所述第一真空时间为17~23min。第二真空时间,第二真空时间≥10min,第二真空时间内的所述真空度大于第一真空时间内的所述真空度。软吹时间≥15min,软吹过程的氩气的流量为15~25NL/min,出钢前5min加入0~20米/炉硅钙线进行钙处理。其能够有效控制齿轮钢的晶粒度。使奥氏体晶粒细化,可以提高钢的强度和韧性。
总而言之,根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢制造方法,可以有效控制钢中微量元素B含量在3ppm以内,控制齿轮钢淬透性带宽在4HRC以内,控制钢中氧含量20ppm以下。获得的窄淬透性齿轮钢不仅满足钢种淬透性要求,同时减少了钢表面裂纹敏感性,降低钢种成分带来的对表面质量的影响倾向,有效提高窄淬透性齿轮钢表面质量。所述VD精炼工序过程,通过添加一定含量N元素,与钢中Al元素形成AlN,有效控制齿轮钢晶粒度。最终得到包括以下质量百分比的化学成分的齿轮钢:C:0.20%~0.22%,Si:0.23%~0.27%,Mn:0.80%~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50%~0.55%,Ni:0.47%~0.52%,Mo:0.22%~0.024%,Al:0.026%~0.036%,N:0.080%~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%,余量为Fe。该齿轮钢具有良好的机械性能。
下面结合具体实施例对本发明实施例的窄淬透性齿轮钢的制造方法进行具体说明。
实施例
根据本发明实施例的窄淬透性齿轮钢制造方法,本实施例的齿轮钢包括以下质量百分比的化学成分:C:0.20~0.22%,Si:0.23~0.27%,Mn:0.80~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50~0.55%,Ni:0.47~0.52%,Mo:0.22~0.024%,Al:0.026~0.036%,N:0.080~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%。
齿轮钢的具体制造过程如下:
1、BOF冶炼到LF工位的预脱氧成渣过程:BOF冶炼终点包括以下质量百分含量的组分:C:0.10%,P:0.010%,S:0.016%,BOF冶炼终点钢水温度:1630℃。出钢过程依次加入铝锭(饼)60~80kg→硅锰铁/低碳锰铁/低碳铬铁→促净剂200kg→石灰400kg,出钢量为52t。
2、LF精炼工序过程:埋弧稳定后(送电3-5分钟)加入适量石灰、萤石调整炉渣流动性。LF精炼前期脱氧以电石和铝豆为主,快速脱氧加入:30kgAl豆+30kg电石+15kg(低氮)增碳剂,分两批加入。LF精炼后期脱氧以复合碳化硅为主,扩散脱氧要求“少量多次”,脱氧剂的总使用量≥120kg/炉,脱氧后得到白渣。白渣保持时间≥20min,转包前5min不得补铝和大幅度升温(>15℃)。吊包前要求Al的质量百分数为0.025±0.003%。吊包前进行“前钙处理”,喂入30~50米/炉纯钙线/硅钙线。出站成分:C:0.21%,Si:0.25%,Mn:0.83%,P:0.012%,S:0.0010%,Cr:0.45%,Ni:0.45%,Mo:0.20%,Al:0.028%,出站温度1650℃。
3、VD精炼工序过程:真空处理为时间20min,真空度为33.5Pa,每路底吹氩气流量为25/30NL/min,破空后喂氮化铬线100米。软吹时间为30min,出站前5min加入硅钙线15米,进行第二次“轻钙”处理。出站成分:C:0.21%,Si:0.25%,Mn:0.83%,P:0.013%,S:0.007%,Cr:0.53%,Ni:0.50%,Mo:0.23%,Al:0.031%,Ca:0.0008%,N:0.0100%,B:0.0003%。
表1为对本实施例的齿轮钢进行检测得到的O和N的质量百分含量的数值表。
表2为对本实施例的齿轮钢进行检测得到的淬透性带宽的数值表。
表3为对本实施例的齿轮钢进行检测得到的齿轮钢的晶粒度的数值表:按照GB/T6394测定晶粒度,要求其奥氏体晶粒度≥5级,实物水平为8.0-8.5级,满足技术要求。
表1 wt(%)
规格 | N | O |
∮38mm | 0.0105 | 0.0013 |
∮42mm | 0.0104 | 0.0013 |
∮70mm | 0.0104 | 0.0013 |
∮60mm | 0.0101 | 0.0014 |
∮90mm | 0.0101 | 0.0014 |
表2 (HRC)
J6 | J9 | J15 | |
规范要求 | 33-39 | 26-32 | - |
∮38mm | 36 | 29.5 | 24 |
∮42mm | 35 | 29 | 23.5 |
∮70mm | 35 | 28.5 | 22.5 |
∮42mm | 34 | 27.5 | 23 |
∮65mm | 35 | 28 | 22.5 |
∮60mm | 33.5 | 26.5 | 21.5 |
∮90mm | 34 | 27 | 22.5 |
带宽 | 2.5 | 3 | 2.5 |
表3 (级)
规格 | 奥氏体组织级别 |
∮38mm | 8.5 |
∮42mm | 8 |
∮70mm | 8.5 |
∮42mm | 8 |
∮65mm | 8 |
∮60mm | 8.5 |
由此,通过表1、表2和表3可以看出,本实施例的齿轮钢O的质量百分数为0.0101wt(%)~0.0105wt(%),N的质量百分数为0.0013wt(%)和0.0014wt(%)。一般认为,夹杂物的成分、数量、形状、分布以及在基体中的空间分布等影响钢的性能,非金属夹杂物对钢的强度、塑性、断裂韧性、切削、疲劳、热脆以及耐蚀等性能有很大影响。氧和氮含量过多,会使钢中产生器孔和气泡,使钢材性能变脆,降低机械性能。本申请能够将氧和氮的含量控制在0.01wt(%)、0.001wt(%),有效保证了齿轮钢的机械强度。淬透性带宽为2.5HRC~3HRC,淬透性带宽小于4HRC,获得的窄淬透性齿轮钢不仅满足钢种淬透性要求。晶粒度为8.0-8.5级,满足技术要求,细化了奥氏体晶粒,可以提高钢的强度和韧性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种窄淬透性齿轮钢,其特征在于,包括以下按质量百分比计的化学成分:
C:0.20%~0.22%,Si:0.23%~0.27%,Mn:0.80%~0.85%,P≤0.015%,S≤0.010%,Cr:0.50%~0.55%,Ni:0.47%~0.52%,Mo:0.22%~0.024%,Al:0.026%~0.036%,N:0.080%~0.0120%,O≤0.0020%,Cu≤0.10%,余量为Fe。
2.一种如权利要求1所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将原料投入转炉内,控制冶炼终点的钢液温度达到第一预设温度,得到第一钢液;
S2、在所述第一钢液的出钢过程中依次加入铝饼、增碳剂、铁合金、促净剂和石灰,并在惰性气体环境下出钢,以将所述第一钢液出钢至第一精炼炉中,得到顶渣;
S3、在惰性气体环境下,向所述第一精炼炉中加入脱氧材料对所述顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并控制出钢温度达到第二预设温度,得到第二钢液和终渣,将所述第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉;
S4、在所述第二精炼炉中,对所述第二钢液和终渣进行真空处理,底吹氩气,得到第一处理液;
S5、在惰性气体环境下,向所述第一处理液加入微合金进行合金化处理,得到所述齿轮钢;
其中,所述脱氧材料包括铝、电石和增碳剂,所述微合金为含氮合金。
3.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,所述铝饼的含量为40~60kg/炉;所述增碳剂为10~20kg/炉;所述促净剂的含量为150~250kg/炉;所述石灰的含量为350~450kg/炉。
4.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,在所述脱氧材料中的所述铝为铝豆,所述铝豆的含量为10~30kg/炉,所述电石的含量为25~35kg/炉,所述增碳剂为10~20kg/炉。
5.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述第一钢液出钢时钢液中硼的含量小于3ppm。
6.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,在所述第一处理液加入微合金处理后的钢液中氮的含量为80ppm-120ppm。
7.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,所述第一预设温度≥1600℃,所述第二预设温度为1500℃-1650℃。
8.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
S31、将所述第一精炼炉的温度升高至第三预设温度,并加入石灰和萤石;
S32、在惰性气体环境下,向所述第一精炼炉中加入脱氧材料对所述顶渣进行脱氧处理,得到白渣,并保持白渣时间不低于20min;
S33、控制出钢温度达到所述第二预设温度,得到第二钢液和终渣;
S34、向所述第一精炼炉中加入30~50米/炉的硅钙线进行钙处理,处理后的所述第二钢液和终渣出钢至第二精炼炉。
9.根据权利要求8所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,在所述步骤S31中所述石灰的含量为0~100kg/炉,所述萤石的含量为0~50kg/炉。
10.根据权利要求2所述的窄淬透性齿轮钢的制造方法,其特征在于,所述步骤S5包括:
S51、在惰性气体流量为20~50NL/min的条件下,向所述第一处理液中加入微合金;
S52、继续向所述第一处理液中加入碳化稻壳进行软吹处理;
S53、出钢前向所述第二精炼炉中加入0~20米/炉硅钙线进行钙处理,得到所述齿轮钢。
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