CN115852233B - 一种控制齿轮钢硼元素的方法 - Google Patents
一种控制齿轮钢硼元素的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115852233B CN115852233B CN202211561833.6A CN202211561833A CN115852233B CN 115852233 B CN115852233 B CN 115852233B CN 202211561833 A CN202211561833 A CN 202211561833A CN 115852233 B CN115852233 B CN 115852233B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boron
- gear steel
- steel
- mass
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 109
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 79
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 28
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 28
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 19
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N manganese silicon Chemical compound [Si].[Mn] PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N [Mn].[C] Chemical compound [Mn].[C] QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明涉及一种控制齿轮钢硼元素的方法，按齿轮钢目标成分依次进行高炉冶炼、转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD真空工序处理获得钢水时，转炉或电炉冶炼工序出钢时，按70‑80％齿轮钢目标硅成分质量加入等硅质量的硅铁合金，按80‑90％齿轮钢目标锰成分总量加入等锰质量的中碳锰铁，加入硼元素质量含量≤0.03％的精炼剂，钢包渣线采用无硼抗氧化剂；通过优化中碳锰铁和硅铁合金组合、优选精炼剂、优化加入量和加入方式、控制钢包渣线抗氧化剂方法，既能够满足成分需要，又能够确保硼元素受控，齿轮钢的硼元素质量含量＜3.0ppm，同炉齿轮钢的淬透性带宽≤4HRC，能够稳定齿轮钢硼元素含量、保证淬透性稳定。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种控制齿轮钢硼元素的方法。
背景技术
为满足齿轮热处理质量稳定、提高精度等级，要求批量交货的齿轮钢淬透性波动性幅度小、淬透性带宽窄、离散度小，从而利于齿轮加工及提高齿轮啮合精度，而硼元素是对钢的淬透性影响最为突出的残余元素，在硼含量很低时会显著增加钢的淬透性。现有技术中导致齿轮钢硼元素含量波动大、硼元素含量≥4.8ppm且不受控的主要因素为：生产过程外来加入的渣料、合金和与钢水直接接触的钢包耐材将硼元素带入钢水中，具体的：
(1)转炉或电炉出钢渣料使用的精炼剂的B含量不稳定，B含量批次相差约300ppm，导致B含量波动。
(2)合金化使用增硅元素的合金有硅铁合金、硅锰合金，增锰元素的合金有硅锰合金、中碳锰等合金，受使用原材料成分及成本影响，有部分企业采用“硅铁合金+硅锰合金”组合模式，而硅铁合金、硅锰合金B含量较高，其合金组合未能在满足成分需要的同时控制硼元素。
(3)现有钢包渣线以镁碳砖为主、含碳量约为10％，以质量百分数占镁碳砖0.1％的B4C碳化硼为抗氧化剂，钢水在钢包内的搅动会加剧对耐材侵蚀和冲刷、导致钢包渣线容易氧化，而渣线侵蚀后导致B含量波动。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种控制齿轮钢硼元素的方法，可以有效控制齿轮钢的硼元素含量＜3.0ppm，降低同炉齿轮钢的淬透性带宽，能够稳定齿轮钢硼元素含量、保证淬透性稳定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种控制齿轮钢硼元素的方法，按齿轮钢目标成分依次进行高炉冶炼、转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD真空工序处理获得钢水时：转炉或电炉冶炼工序出钢时，按70-80％齿轮钢目标硅成分质量加入等硅质量的硅铁合金，按80-90％齿轮钢目标锰成分总量加入等锰质量的中碳锰铁，加入硼元素质量含量≤0.03％的精炼剂；“硅铁合金+硅锰合金”高于中碳锰铁中B含量200ppm，采用优化加入配比的“硅铁合金+中碳锰铁”替代现有“硅铁合金+硅锰合金”的增硅增锰组合，可以在满足成分需要的同时控制钢水中B含量下降0.2-1.0ppm；
转炉或电炉冶炼工序出钢时，加入硼元素质量含量≤0.03％的精炼剂；通过“硅铁合金+硅锰合金+精炼剂”进行脱氧合金化处理提高合金收得率、改善钢水纯净度，利于保证后续连铸生产顺利、获得所需铸坯质量、避免轧制退废，较现有精炼剂成分可以控制钢水中B含量下降0.1-0.5ppm；
转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD真空工序中使用的钢包渣线包括无硼抗氧化剂；较现有B4C的抗氧化剂控制钢水中B含量下降＞0ppm、≤2.2ppm。
进一步地，转炉或电炉冶炼工序：出钢终点C：0.06-0.10％、用于防止钢水过氧化，出钢P：0.008-0.012％、控制下渣回磷，出钢温度T：1600-1640℃、用于保证钢水温度、减少精炼炉送电升温时间。
进一步地，所述硅铁合金在出钢1/4-1/3时加入，硅铁合金的的组成成分按质量百分数计包括：Si：72-73％，Mn：0.4-0.7％，B：0.023％，作为脱氧剂和增硅合金剂，使硅铁合金中Si的收得率可以达到90％、Mn的收得率可以达到95％、B的收得率可以达到80％。
进一步地，所述中碳锰铁在出钢1/4-1/3时加入，中碳锰铁的组成成分按质量百分数计包括：C：1.0～2.0％，Si：1.5-1.6％，Mn：75-78％，B：0.003％，作为脱氧剂和增锰合金剂，可以控制钢水表面浮渣、降低高熔点硅酸盐物、便于操作、降低铸坯内夹杂、提高铸坯质量，使中碳锰铁合金中Si的收得率可以达到90％、Mn的收得率可以达到95％、B的收得率可以达到80％，较硅锰合金可以降低钢水中的B含量。
进一步地，所述精炼剂的组成成分按质量百分数计包括：CaO：≥45％，Al2O3：≥37％，SiO2：≤5％，MgO：≤6％，TiO2：≤1.5％，B：≤0.03％，CaO可以控制渣碱度、为钢水脱硫，Al2O3可以调整CaO-SiO2-Al2O3位于低熔点位置、易于上浮去除、促进化渣造渣，SiO2可以控制渣碱度和炉渣粘度，MgO可以发泡、对钢包渣线包衬起到保护作用，TiO2可以改善泡沫渣沸腾、调节炉渣粘度，通过五元碱性精炼剂脱氧脱硫、保护钢水防止或减少二次氧化和吸气、吸收和容纳钢水中非金属夹杂物，从而提高钢水纯净度。
进一步地，所述精炼剂的加入总量为5.8-6.0kg/t钢水，用于在控制脱氧脱硫去夹杂的同时控制钢水渣碱度为4.0-6.0和炉渣流动性。
进一步地，所述精炼剂分两批加入：第一批精炼剂随硅铁合金和中碳锰铁加入钢水，第一批精炼剂加入量占精炼剂加入总量的1/5-2/5，剩余精炼剂为第二批精炼剂，第二批精炼剂在加入硅铁合金和中碳锰铁结束后加入钢水，通过分批加入控制渣量适当、保证脱氧脱硫效率，避免渣过量小导致渣碱度不足、不利于脱氧脱硫，避免渣量过大导致炉渣过厚、脱氧脱硫反应时间长而不利于生产结构。
进一步地，所述钢包渣线采用镁碳砖，镁碳砖的组成成分按质量百分数计包括：C：10-15％，无硼抗氧化剂：1-2％，无硼抗氧化剂在镁碳砖成砖之前加入镁碳砖组分中并混匀，通过无硼抗氧化剂抑制或减缓镁碳砖中碳的氧化速度，通过抗氧化剂不含B可降低钢包渣线侵蚀导致的B含量波动。
进一步地，所述无硼抗氧化剂包括硅粉、铝粉中的一种或两种，通过Si、Al在较低温度下可先于碳同氧生成氧化物，通过体积发生膨胀、堵塞气孔使镁碳砖透气性降低而提高抗氧化性。
进一步地，所述齿轮钢的硼元素质量含量＜3.0ppm，较现有4.8ppm可至少降低2.0ppm，硼元素含量稳定，益于降低尺寸钢淬透性波动性幅度、淬透性带宽窄和批质量离散度。
进一步地，同炉钢水按连铸、轧制工序获得同炉齿轮钢，同炉齿轮钢的淬透性带宽≤4HRC，利于齿轮加工及提高齿轮啮合精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)采用优化加入配比的“硅铁合金+中碳锰铁”替代现有“硅铁合金+硅锰合金”的增硅增锰组合，优化加入量和加入方式，可以在满足成分需要的同时控制钢水中B含量下降0.2-1.0ppm。
(2)控制精炼剂硼元素质量含量≤0.03％，采用优化的“硅铁合金+硅锰合金+精炼剂”脱氧合金化处理，优化加入量和加入方式，可以控制钢水中B含量下降0.1-0.5ppm。
(3)采用1-2％无硼抗氧化剂的钢包渣线替代，现有B4C抗氧化剂钢包渣线，可以控制钢水中B含量下降＞0ppm、≤2.2ppm。
综上，本发明既能够满足成分需要，又能够确保硼元素受控，齿轮钢的硼元素质量含量＜3.0ppm，较现有至少降低2.0ppm，硼元素含量稳定，同炉齿轮钢的淬透性带宽≤4HRC，利于齿轮加工及提高齿轮啮合精度。
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是本发明实施例与对比例的增B效果对比图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本发明所述一种控制齿轮钢硼元素的方法的一种较佳实施方式，所述方法按20CrMnTi齿轮钢目标成分进行高炉铁水→转炉→LF精炼炉→VD真空炉→连铸机→轧制工艺流程生产，其中：
转炉冶炼工序：出钢终点C：0.08％、P：0.008％、出钢温度T：1610℃，出钢1/4时，加入硅铁合金、中碳锰铁、占精炼剂加入总量1/5的第一批精炼剂，加入硅铁合金和中碳锰铁结束后加入剩余的第二批精炼剂，精炼剂加入总量为6.0kg/t钢水，所述精炼剂的组成成分按质量百分数计包括：CaO：53％，Al2O3：40％，SiO2：3％，MgO：2.5％，TiO2：1.47％，B：0.03％；
转炉或电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空炉精炼中使用的钢包渣线采用镁碳砖，镁碳砖的组成成分按质量百分数计包括：C：12％，无硼抗氧化剂：1.5％，无硼抗氧化剂在镁碳砖成砖之前加入镁碳砖组分中并混匀，所述无硼抗氧化剂包括硅粉；
LF精炼炉精炼采用底吹氩气；VD真空炉精炼在≤67Pa的高真空下保压处理；VD真空炉精炼经连铸机连铸获得铸坯，铸坯经轧制后获得20CrMnTi齿轮钢，20CrMnTi齿轮钢的组成成分按质量百分数计包括C：0.18％，Si：0.25％，Mn：0.98％，Cr：1.15％，Mo：0.003％，Cu：0.02％、Ni：0.02％、Al：0.015％，P：0.011％，S：0.003％，Ti：0.055％，B：0.00012％，N：46ppm，O：9.5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例1：
一种齿轮钢的生产方法，与实施例1的区别在于采用“硅铁合金+硅锰合金”替代“硅铁合金+中碳锰铁”的增硅增锰组合，对比例1和实施例1的对比效果如下表1所示：
表1
由上表1可知，“硅铁合金+硅锰合金”高于中碳锰铁中B含量200ppm，采用优化加入配比的“硅铁合金+中碳锰铁”替代现有“硅铁合金+硅锰合金”的增硅增锰组合，可以在满足成分需要的同时控制钢水中B含量下降0.2-1.0ppm。
实施例2：
本发明所述一种控制齿轮钢硼元素的方法的一种较佳实施方式，所述方法按20CrMnTi齿轮钢目标成分进行高炉铁水→转炉→LF精炼炉→VD真空炉→连铸机→轧制工艺流程生产，其中：
转炉冶炼工序：出钢终点C：0.07％、P：0.010％、出钢温度T：1615℃，，出钢1/3时，加入0.8kg/t钢水的硅铁合金、5.6kg/t钢水的中碳锰铁、第一批精炼剂，加入硅铁合金和中碳锰铁结束后加入剩余的第二批精炼剂，精炼剂加入总量为6.0kg/t钢水；
转炉或电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空炉精炼中使用的钢包渣线采用镁碳砖，镁碳砖的组成成分按质量百分数计包括：C：12％，无硼抗氧化剂：1.5％，无硼抗氧化剂在镁碳砖成砖之前加入镁碳砖组分中并混匀，所述无硼抗氧化剂包括铝粉；
LF精炼炉精炼采用底吹氩气；VD真空炉精炼在≤67Pa的高真空下保压处理；VD真空炉精炼经连铸机连铸获得铸坯，铸坯经轧制后获得20CrMnTi齿轮钢，20CrMnTi齿轮钢的组成成分按质量百分数计包括C：0.19％，Si：0.25％，Mn：0.99％，Cr：1.13％，Mo：0.003％，Cu：0.02％、Ni：0.02％、Al：0.017％，P：0.012％，S：0.004％，Ti：0.050％，B：0.00020％，N：48ppm，O：9.5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例2：
一种齿轮钢的生产方法，与实施例2的区别在于采用的精炼剂用量与组分不同，对比例2和实施例2的对比效果如下表2所示：
表2
由上表2可知，通过控制精炼剂硼元素质量含量≤0.03％，采用优化的“硅铁合金+硅锰合金+精炼剂”进行脱氧合金化处理提高合金收得率、改善钢水纯净度，利于保证后续连铸生产顺利、获得所需铸坯质量、避免轧制退废，较现有精炼剂成分可以控制钢水中B含量下降0.1-0.5ppm。
实施例3：
本发明所述一种控制齿轮钢硼元素的方法的一种较佳实施方式，所述方法按20CrMnTi齿轮钢目标成分进行高炉铁水→转炉→LF精炼炉→VD真空炉→连铸机→轧制工艺流程生产，其中：
转炉工序：出钢终点C：0.08％、P：0.009％、出钢温度T：1612℃，出钢1/3时，加入0.8kg/t钢水的硅铁合金、5.6kg/t钢水的中碳锰铁、占精炼剂加入总量1/3的第一批精炼剂，加入硅铁合金和中碳锰铁结束后加入剩余的第二批精炼剂，精炼剂加入总量为5.95kg/t钢水，所述精炼剂的组成成分按质量百分数计包括：CaO：52％，Al2O3：41％，SiO2：2.93％，MgO：2.8％，TiO2：1.25％，B：0.02％；
转炉或电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空炉精炼中使用的钢包渣线采用镁碳砖，镁碳砖的组成成分按质量百分数计包括：C：12％，无硼抗氧化剂：1.5％，无硼抗氧化剂在镁碳砖成砖之前加入镁碳砖组分中并混匀，所述无硼抗氧化剂包括硅粉；
LF精炼炉精炼采用底吹氩气；VD真空炉精炼在≤67Pa的高真空下保压处理；VD真空炉精炼经连铸机连铸获得铸坯，铸坯经轧制后获得20CrMnTi齿轮钢，20CrMnTi齿轮钢的组成成分按质量百分数计包括C：0.18％，Si：0.25％，Mn：0.97％，Cr：1.14％，Mo：0.003％，Cu：0.02％、Ni：0.02％、Al：0.014％，P：0.012％，S：0.003％，Ti：0.056％，B：0.00015％，N：47ppm，O：10.5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例3：
一种齿轮钢的生产方法，与实施例3的区别在于转炉或电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空炉精炼中使用的钢包渣线不同，对比例3和实施例3的对比效果如下表3所示：
表3
| 序号 | 镁碳砖中C含量(％) | 抗氧化剂 | 增B(％) |
| 实施例3 | 12 | 0.1％B4C | 0.00015 |
| 对比例3 | 12 | 无 | 0.00028 |
由上表3可知，采用无硼抗氧化剂减少渣线侵蚀，较现有B4C抗氧化剂控制钢水中B含量下降＞0ppm、≤2.2ppm。
实施例1-3，对比例1-3的B含量和齿轮淬透性带宽结果如下表4所示：
表4
由上表可知，本发明通过优化中碳锰铁和硅铁合金组合、优选精炼剂、优化加入量和加入方式、控制钢包渣线抗氧化剂方法，既能够满足成分需要，又能够确保硼元素受控，齿轮钢的硼元素质量含量＜3.0ppm，较现有4.8ppm可至少降低2.0ppm，硼元素含量稳定，益于降低尺寸钢淬透性波动性幅度、淬透性带宽窄和批质量离散度，且同炉钢水按连铸、轧制工序获得同炉齿轮钢，同炉齿轮钢的淬透性带宽≤4HRC，利于齿轮加工及提高齿轮啮合精度。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，按齿轮钢目标成分依次进行高炉冶炼、转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD真空工序处理获得钢水时：转炉或电炉冶炼工序出钢时，按70-80%齿轮钢目标硅成分质量加入等硅质量的硅铁合金，所述硅铁合金在出钢1/4-1/3时加入，按80-90%齿轮钢目标锰成分总量加入等锰质量的中碳锰铁，所述中碳锰铁在出钢1/4-1/3时加入，加入精炼剂，所述精炼剂的组成成分按质量百分数计包括：CaO：≥45%，Al2O3：≥37%，SiO2：≤5%，MgO：≤6%，TiO2：≤1.5%，B：≤0.03%，所述精炼剂分两批加入：第一批精炼剂随硅铁合金和中碳锰铁加入钢水，第二批精炼剂在加入硅铁合金和中碳锰铁结束后加入钢水；转炉或电炉冶炼、LF精炼、VD真空工序中使用的钢包渣线包括无硼抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述硅铁合金的组成成分按质量百分数计包括：Si：72-73%，Mn：0.4-0.7%，B：0.023%。
3.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述中碳锰铁的组成成分按质量百分数计包括：C：1.0~2.0%，Si：1.5-1.6%，Mn：75-78%，B：0.003%。
4.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述精炼剂的加入总量为5.8-6.0kg/t钢水，控制钢水渣碱度为4.0-6.0。
5.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，第一批精炼剂加入量占精炼剂加入总量的1/5-2/5，剩余精炼剂为第二批精炼剂。
6.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述钢包渣线采用镁碳砖，镁碳砖的组成成分按质量百分数计包括：C：10-15%，无硼抗氧化剂：1-2%，无硼抗氧化剂在镁碳砖成砖之前加入镁碳砖组分中并混匀。
7.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述无硼抗氧化剂包括硅粉、铝粉中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，所述齿轮钢的硼元素质量含量＜3.0ppm。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种控制齿轮钢硼元素的方法，其特征在于，同炉钢水按连铸、轧制工序获得同炉齿轮钢，同炉齿轮钢的淬透性带宽≤4HRC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211561833.6A CN115852233B (zh) | 2022-12-07 | 2022-12-07 | 一种控制齿轮钢硼元素的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211561833.6A CN115852233B (zh) | 2022-12-07 | 2022-12-07 | 一种控制齿轮钢硼元素的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115852233A CN115852233A (zh) | 2023-03-28 |
| CN115852233B true CN115852233B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=85670608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211561833.6A Active CN115852233B (zh) | 2022-12-07 | 2022-12-07 | 一种控制齿轮钢硼元素的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115852233B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1759944A1 (ru) * | 1991-03-29 | 1992-09-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии | Конструкционна сталь |
| JPH11286711A (ja) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 含ｖ鋼および含ｂ鋼の製造方法 |
| CN101319294A (zh) * | 2008-07-22 | 2008-12-10 | 钢铁研究总院 | 一种细晶粒渗碳齿轮用钢及其制造方法 |
| JP2015134947A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | 耐疲労性に優れた歯車用鋼および歯車 |
| JP2016098424A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 高周波熱錬株式会社 | ホウ素含有鋼の熱処理方法 |
| CN106834960A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺 |
| CN114574750A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 中天钢铁集团有限公司 | 窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法 |
-
2022
- 2022-12-07 CN CN202211561833.6A patent/CN115852233B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1759944A1 (ru) * | 1991-03-29 | 1992-09-07 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии | Конструкционна сталь |
| JPH11286711A (ja) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 含ｖ鋼および含ｂ鋼の製造方法 |
| CN101319294A (zh) * | 2008-07-22 | 2008-12-10 | 钢铁研究总院 | 一种细晶粒渗碳齿轮用钢及其制造方法 |
| JP2015134947A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | 耐疲労性に優れた歯車用鋼および歯車 |
| JP2016098424A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 高周波熱錬株式会社 | ホウ素含有鋼の熱処理方法 |
| CN106834960A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺 |
| CN114574750A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 中天钢铁集团有限公司 | 窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 钢中微量硼含量对齿轮钢淬透性影响控制生产实践;董诗朋等;冶金管理(第第7期期);第28-29页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115852233A (zh) | 2023-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106222362B (zh) | 一种弹簧钢的精炼方法 | |
| CN108330245B (zh) | 一种不锈钢的高纯净冶炼方法 | |
| CN112553528B (zh) | 一种含氮高碳磨球用钢及其低成本冶炼工艺 | |
| CN107201422B (zh) | 一种低碳钢的生产方法 | |
| WO2023056792A1 (zh) | 一种含镁45钢及其制备工艺 | |
| CN114395657A (zh) | 一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢及其冶炼方法 | |
| CN111206177A (zh) | 一种低酸溶铝含量的swrh82b钢生产方法 | |
| CN110592313A (zh) | 一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺 | |
| CN103642967B (zh) | 一种转炉生产高铬钢的方法 | |
| CN113278762B (zh) | 一种高铝钙硫复合易切削钢中Ca合金化方法 | |
| CN113005261A (zh) | 一种小容量aod炉冶炼不锈钢的综合脱氧脱硫工艺 | |
| EP3674424B1 (en) | Smelting method for ultra-low carbon 13cr stainless steel | |
| CN111455131A (zh) | 高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法 | |
| CN115852233B (zh) | 一种控制齿轮钢硼元素的方法 | |
| CN115261564B (zh) | 非晶软磁薄带用非铝脱氧原料纯铁及其制备方法 | |
| CN115141904B (zh) | 一种用于制备低碳冷轧基板的连铸坯及其冶炼工艺 | |
| CN114292984B (zh) | 一种LF精炼炉渣组元研究[Mn][Si]元素RC工艺方法 | |
| CN113604724B (zh) | 一种904l超级奥氏体不锈钢及其制备方法 | |
| CN115305411A (zh) | 一种超深冲冷轧搪瓷钢高效生产的方法 | |
| CN110117698B (zh) | 超低铝超低硫低合金钢的生产方法 | |
| CN113278884A (zh) | 一种耐火钢筋用坯冶炼工艺及其生产方法 | |
| JP3870627B2 (ja) | 高燐極低炭素鋼の製造方法 | |
| CN117604194B (zh) | 一种300M钢用真空自耗电极及其无Al脱氧精炼方法 | |
| CN114480946B (zh) | 一种低铝包晶钢钢水的生产方法 | |
| CN114959183B (zh) | 一种基于铝脱氧Cr5支承辊钢的精炼渣系及其应用工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |