[发明专利]一种消除大规格曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法

说明书

本发明涉及特殊钢冶炼、加工技术领域，公开了一种消除大规格曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法，包括：(一)、铸坯冶炼、连铸技术；(二)、连铸大方坯轧制生产技术。本发明方法能够改善连铸坯芯部质量，降低连铸坯中心缩孔，由常规1级降低至0级；降低钢材等轴晶率及长宽比比率。采用本发明的方法生产出来的钢材具有等轴晶尺寸及等轴晶长宽比比率低的特点，经过大变形锻造加工曲轴后，磁粉探伤时无严重磁痕缺陷，磁痕缺陷占比(轻微磁痕)为≤10％，且轻微磁痕弥散分布，对存在轻微磁痕的船用曲轴经装机进行台架试验后疲劳性能均合格，未产生任何质量问题。

技术领域

本发明涉及特殊钢冶炼、加工技术领域，具体涉及一种消除大规格曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法。

背景技术

国Ⅵ船用曲轴项目对曲轴磁痕缺陷有很高的要求。申请人首批试验料提供用户，加工调质曲轴磁粉探伤后磁痕出现率接近90％，针对该问题，发明人开展了专项研究，发现造成磁痕显示的主要原因为钢材经模锻加工曲轴时，由于局部变形量大，钢材等轴晶区金属流动于曲轴主轴颈、连杆颈等表面，见附图1。曲轴经表面感应淬火后主轴颈、连杆颈表面成分偏析区与正常基体组织存在差异，见附图2,差异性组织磁粉探伤过程中由于磁通量不一致，最终导致磁痕显示。另据用户反馈，对标国内其他钢厂生产钢材加工同款曲轴，国内兴澄特钢、大冶特钢等生产钢材加工曲轴磁痕出现率也高达50％以上。

针对上述问题，很有必要研究出一种降低曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法，保证大规格船用曲轴的产品质量。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种消除大规格曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种消除大规格曲轴磁痕缺陷的钢材生产方法，包括以下步骤：

(一)铸坯冶炼、连铸技术

1)Consteel电炉冶炼；

2)LF精炼；

3)VD脱气；

4)弱氩搅拌；

5)、连铸：目标过热度控制在20-30℃范围内，结晶器二冷水配比采用强冷曲线，电磁搅拌M-EMS电流100A，频率1.5Hz，F-EMS电流750A，频率7.5Hz；

(二)连铸大方坯轧制生产钢材：

1)连铸大方坯加热；

2)连铸大方坯开坯

采用大压下开坯工艺：大压下采用9道次翻转开坯，开坯至255mm×255mm过程方坯，单道次最大压下量达75mm，最小压下量为28mm；

3)连铸大方坯产材。

优选的，所述连铸大方坯加热时，大方坯按照下述加热制度进行加热：预热段≤850℃，加热Ⅰ段温度1050±50℃，加热Ⅱ段温度1240±30℃，均热Ⅰ段温度1240±30℃，均热Ⅱ段温度1230±30℃，总加热时间8～12h，高温扩散时间≥3.5h，出炉。

优选的，所述连铸大方坯产材：255mm×255mm过程方坯经6架连轧机组轧制产材；产材总轧制比控制在6.0以上。

优选的，所述步骤(一)中，浇注过热度由20-35℃控制至20-30℃；电磁搅拌M-EMS电流由500A降低至100A，F-EMS电流由660A提高至750A，频率不变。

优选的，所述步骤(一)中，结晶器二冷水配比中：喷淋水Zone 1A由31L/min提高至40L/min,喷淋水Zone 1B由25L/min提高至30L/min,喷淋水Zone 2A由17L/min提高至26L/min,喷淋水Zone 2B由13L/min提高至20L/min。