[发明专利]一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢及其转炉冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及中碳钢及其冶炼方法，尤其涉及一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢及其转炉冶炼方法。

背景技术

近年来全球农机工业总产值呈稳定增长态势，每年保持10%-15%左右的增长。而我国当前农业机械化率仅为57%，与发达国家的90%相比，发展空间更大。我国实施的农机补贴政策大大加速了农业机械化的进程。业内预计，2017年农机补贴将达到230亿元，将拉动1000亿元的消费。我国农机装备制造行业的发展空间很大，对钢材需求也将持续增长。但是，农机产品用钢的更新换代与使用升级显著落后于农机技术快速发展的需求，其产品仍延续传统的设计使用规范，大多采用合金结构钢。农机减震器套筒用钢属于农用车减震器中关键部件，除需要具有良好的力学性能外，还要求有优良的抗疲劳性能，其材料一直沿用40Cr等含铬合金结构钢。但是，该系列钢种合金元素较高，40Cr铬含量为1.0%左右，吨钢铬合金成本在100元左右，生产成本较高；同时，炼钢及轧钢生产过程需严格控制其元素稳定性，生产控制难度较大。伴随着管材生产的在线热处理技术发展，合金钢管材热处理后性能存在较大富裕，造成了材料成本的浪费。但是，采用GB/T699《优质碳素结构钢》中的45#钢进行热处理又不能满足用户要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢及其转炉冶炼方法，该中碳结构圆钢热处理后可以替代40Cr圆钢，大幅降低减震器套管的原料成本。

解决上述技术问题技术方案是：

一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢，其化学组分及重量百分比分别为：C:0.44～0.46、Si：0.20～0.30、Mn:0.60～0.70、P≤0.030、S：0.020～0.030、Als：0.0060～0.0150、Ca:0.0015～0.0035。

上述的一种农用车减震器套管用中碳结构钢，其化学组分中Ca/Al在0.15～0.25范围内；夹杂物级别≤2.0；成品氮含量小于50ppm。

一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢的转炉冶炼方法，包括转炉初炼→电弧炉精炼→方坯连铸工艺步骤，其改进之处为：

所述转炉初炼工艺中高拉碳操作，控制转炉终点[C]≥0.15wt%，保证转炉终点钢中氧含量小于600ppm；出钢参考温度：第一炉1630-1660℃，连拉出钢温度1620-1650℃；出钢时间≥4min；出钢1/4时进行脱氧合金化；出钢采用双挡渣操作，控制下渣量小于1.5kg/吨钢；出钢前2min开始吹氩；吹气2min后测温、取钢样。

所述电弧炉精炼工艺中进站参考温度为：第一炉1550-1570℃，连拉炉次1540-1560℃；钢水进站加石灰、萤石，降电极化渣，精炼时间40-50min，白渣时间≥15min；过程中Als含量在0.0060～0.0150（wt%）；控制过程增氮小于10ppm；控制硫含量在0.020～0.030（wt%）范围内；净吹时间≥10min；出站参考温度：第一炉1600-1610℃，连拉炉1560-1570℃。

所述方坯连铸采用全程保护浇注，钢包长水口采用氩封保护，保证增氮量小于10ppm；中间包及塞棒烘烤时间160-180min，水口烘烤时间100-120min；结晶器振动采用非正弦方式；选用中高碳保护渣；二冷选用弱冷冷却方式，比水量控制在0.8-1.0L/kg钢；连铸浇速按照恒拉速控制，拉速波动小于0.1m/min；中间包第一炉开浇温度：1535-1545℃；连浇过程中的适宜温度为：1510-1525℃。

上述的一种农用车减震器套管用中碳结构圆钢的转炉冶炼方法，所述转炉初炼工艺中，采用铝制品、硅锰铁、硅铁、增碳剂进行脱氧合金化，合金及渣料加入顺序为：增碳剂、铝粒、硅锰铁、硅铁、合成渣、白灰；其中铝粒加入量为0.8-1.0kg/吨钢、合成渣加入量为1.2-1.5kg/吨钢、白灰加入量为1.5-1.7kg/吨钢；所述电弧炉精炼工艺中钙处理操作时钙线第一炉按2-3m/吨钢控制，连拉炉按1.5-2m/吨钢控制，保证Ca/Al=0.15-0.25；所述方坯连铸工艺中，大包开浇前2min中包用氩气驱赶中包空气，防止初浇钢水氧化；中间包钢水液面采用普通覆盖剂，上层加碳化稻壳，开浇前测温孔、塞棒孔用纤维毯密封。

本发明原理分析：