[发明专利]一种控硫控铝控氮非调质钢的生产工艺

摘要

本发明是一种控硫控铝控氮非调质钢的生产工艺，其工艺流程为：废钢+热装铁水→电弧炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→大方坯连铸成坯（EAF‑LF‑VD‑CCM工序流程），非调质钢中S、Alt和N的质量百分比含量分别为：S：0.020‑0.055%，Alt：0.015‑0.055%，N：0.070‑0.150%。本发明的控硫控铝控氮高档非调质钢纯净度高，成分和低倍组织均匀，各向异性小，有淬透性要求的可实现带宽在4HRC以内，生产的汽车用钢不需要进行调质处理，用户可直接用于车削加工，且切削性能好，同时具有优异的抗疲劳性能。

主权项

1.一种控硫控铝控氮非调质钢的生产工艺，其工艺流程为：废钢+热装铁水→电弧炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→大方坯连铸成坯，所述非调质钢中S、Alt和N的质量百分比含量分别为：S：0.020‑0.055％，Alt：0.015‑0.055％，N：0.070‑0.150％；(1)电炉出钢前通过二次补加铁水脱氧，将钢水氧含量控制在300ppm以下；(2)在电弧炉冶炼出钢过程中钢包底搅正常吹氩气，主要元素除S、Alt、N外，使用相应种类合金及增碳剂调整到判定范围下限的85％，Alt到精炼炉第一个样达判定成分范围中上限；(3)精炼过程除钢中N和S成分外，对其它成分按判定中限进行点成分控制，分别使用硅锰、硅铁、高纯石墨碳材和钒铁调整Mn、C、V元素至判定范围中限，Si至中下限；精炼结束进真空前用铝线微调Alt达0.040‑0.055％，S≤0.008％；(4)VD真空处理过程中，在真空度≤1毫巴下处理10‑12min；其特征在于：(3)精炼过程如果成品成分氮含量在100ppm以上，则全程吹氮气35‑50分钟，如果氮含量在70‑100ppm，缩短吹氮时间，吹氮气时间控制在25‑40分钟，并切换为氩气搅拌；钙处理，吨钢喂钙量控制为0.2‑0.3kg，其它成分调整至规定范围，首炉温度达钢种液相线温度以上150‑160℃，连浇炉在钢种液相线温度以上140‑150℃后进真空处理；(4)VD真空处理过程中，真空保持前全程吹氮，破真空前3分钟切换底搅气为氩气，破真空后用铝线微调Al至目标值，弱钙处理，吨钢喂钙量控制为0.05‑0.1kg，无明确要求不添加Ti的钢种，喂入钛铁包芯线0.5kg/t钢，同时用氮化硅铁包芯线微调氮含量至前后炉次成分相近，成分偏差在10ppm内，软吹氩时间5‑10min，后用硫磺包芯线调整S至目标值，调整S后的软吹氩时间控制为8‑15min，加硫后严禁返回升温，软吹氩过程中取样分析全元素，所有元素满足判定范围且软吹氩时间满足工艺要求后即可进行连铸浇注；(5)连铸浇注全程采用中间包灌氩操作进行保护浇注，选择钢水死区比例小于10％的优化流场型专用中间包，非调质钢使用中间包钢水平均停留时间850‑920s，无短路流。