[发明专利]一种18CrNiMo7-6钢的冶炼工艺及其应用

说明书

本发明涉及锻圆或齿轮轴用钢制备技术领域，尤其涉及一种18CrNiMo7‑6钢的冶炼工艺及其应用。所述工艺包括：EBT电弧炉冶炼、两次LF钢包精炼炉冶炼、VD钢包精炼炉冶炼、模注锭型工艺。本发明的工艺采取两方面的技术措施解决上述问题：一、改善钢液的变质处理，采用精炼工艺处理提高钢液纯净度，降低硫和氧的含量，严格控制夹杂物的含量，避免对后期锻造质量造成不利影响。二、控制浇铸温度、浇注速度以及钢锭模的稳定性，减少裂纹产生，组织分布不均匀以及缩松、缩孔。

技术领域

本发明涉及锻圆或齿轮轴用钢制备技术领域，尤其涉及一种18CrNiMo7-6钢的冶炼工艺及其应用。

背景技术

背景技术中的下列内容仅指本发明人理解的与本发明有关的信息，旨在通过对与本发明相关的一些基础技术知识的说明而增加对本发明的理解，该信息并不必然已经构成被本领域一般技术人员所公知的知识。

18CrNiMo7-6和17CrNiMo6分别为采用EN标准和DIN标准中牌号表示的锻圆或齿轮轴用钢，两者并没有本质区别，目前两者逐渐形成统一的牌号名称18CrNiMo7-6。18CrNiMo7-6材料中碳含量为0.15-0.21%，Cr的含量为1.5-1.8%，Ni的含量为1.4-1.7%，Mo的含量为0.25-0.35%。

18CrNiMo7-6作为锻圆或齿轮轴等关键件的主导应用材料，为确保其产品的高效性、安全性运行，用户对材料质量技术指标不断提出新的要求。常规的大型锻圆在冶炼铸坯凝固过程中，容易产生表面横向、纵向裂纹，裂纹附近易存在灰色夹杂物：S-Mn夹杂物，淬火裂纹、晶粒粗大以及白点质量问题，内部组织分布不均匀及缩松、缩孔等现象。横向、纵向裂纹的产生是钢锭浇注受锭模内壁质量，钢液摆动和钢锭与锭模铸合，高温高速浇注，钢锭脱模冷却不当或脱模过早等因素导致；钢锭冷却时缩孔未集中于帽口部分，锻造帽口端切头量过少，使坯料近帽口端存在二次缩孔或残余缩孔，锻造时引起纵向裂纹。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种18CrNiMo7-6钢的冶炼工艺及其应用，本发明的工艺采取两方面的技术措施解决上述问题：一、改善钢液的变质处理，采用精炼工艺处理提高钢液纯净度，降低硫和氧的含量，严格控制夹杂物的含量，避免对后期锻造质量造成不利影响。二、控制浇铸温度、浇注速度以及钢锭模的稳定性，减少裂纹产生，组织分布不均匀以及缩松、缩孔。

为实现上述发明目的，本发明公开了以下技术方案：

在本发明的第一个方面，提供一种18CrNiMo7-6钢的冶炼工艺，包括步骤：

（1）冶炼阶段：炉底采用石灰打底，终点碳目标值控制在≥0.08%，磷目标值控制在≤0.004%，出钢温度控制在≥1640℃，冶炼过程中加入脱氧剂和渣料。

（2）精炼阶段：将步骤（1）的钢液转移至精炼炉，并保持炉内保护气氛，加入脱氧剂进行脱氧，调整渣况，渣色转白还原≥20min，温度≥1590℃，加铁合金和增碳剂调整钢液成分至预定规格，取样分析，喂Al线和Ca-Si线调整炉渣，使之具有一定的碱度和良好的流动性，化学成分全部进入规格后吊包。

（3）真空精炼阶段：将步骤（2）最后得到的钢液转移至真空精炼炉，喂Al线，根据钢种或锭型要求的H、O含量吹保护气，完成后吊包。

（4）浇注：对锭模进行烘烤，用低碳保护渣，注温1543-1558℃，锭身注速6-8，冒口降低流速，采用中长流充填冒口，冒口注速≥4，最后对得到的钢锭退火，即得。

进一步地，步骤（1）中，所述脱氧剂包括Al、Si、Mn、Ca等中的至少一种或者多种复合。优选地，所述脱氧剂的添加比例为1.2-1.8千克/吨。