转炉流程生产42CrMo圆钢实践.pdf
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1、第49 卷Vol.49doi:10.3969/j.issn.1003-4226.2023.04.006第4期No.4金属制品MetalProducts转炉流程生产42 CrMo圆钢实践2023年8 月August22023韩建刚(河钢集团宣钢公司,河北宣化0 7 510 0)摘要:介绍了开发生产42 CrMo圆钢的生产实践。通过优化成分设计,严格控制冶炼、轧制各工序参数,生产的42 CrMo合金结构圆钢化学成分偏差小、纯净度高,w(P)0.0 16%,w(S)0.0 10%。氧质量分数不超过2.0 10-,氮质量分数不超过5.0 10-5。低倍组织检验全部合格,金相组织为P+F+B,组织晶粒细
2、小均匀,晶粒度稳定在8 级。圆钢夹杂物含量较少,球状氧化物类夹杂物0.5级。各项力学性能指标均满足GB/T30772015的相关规定。关键词:42 CrMo;合金结构钢;化学成分;力学性能Han Jiangang中图分类号:TH142.1Practice of 42CrMo round steel production by converter processAbstract:To introduce production practice of developing and producing 42CrMo round steel.By optimizing composition desi
3、gnand strictly controlling process parameters of smelting and rolling,the 42CrMo round steel produced has small chemical composi-tion deviation and high purity,w(P)0.016%,w(S)0.010%.Oxygen mass fraction not exceeding 2.0 10-5,nitrogen massfraction not exceeding 5.0 x10-5.Microstructure inspection is
4、 all qualified,and microstructure is P+F+B,Grain size of organ-ization is fine and uniform,and grain size is stable at level 8.The content of inclusions in round steel is relatively low,withspherical oxide inclusions of grade 0.5.All mechanical properties indicators meet relevant provisions of GB/T
5、3077-2015.Keywords:42CrMo;alloy structural steel;chemical composition;mechanical properties42CrMo钢属于特殊质量合金结构钢,强度和1.1化学成分设计韧性较高 ,具有受力性能好、承载能力强、疲劳化学成分对钢材性能指标有决定性影响。锰能强度高等特点,常用于制作尺寸较大、形状较复消除或减弱硫引起的热脆性,改善钢的热加工性能;杂,承受弯曲、扭转、冲击、高载荷的重要零件 2 。铬可提高钢的强度和硬度,使钢具有良好的抗腐蚀广泛应用于石油钻杆、石油套管、高压容器、机械性和抗氧化性,还增加钢的热强性;钼在钢中能提高
6、制造等领域。宣钢立足自身生产装备和工艺条淬透性和热强性,防止回火脆性,有效消除或降低残件,通过制定合理的生产工艺,成功开发出42 CrMo余应力,提高塑性 3 。只有准确控制钢中各合金元合金结构圆钢,产品质量达到了用户要求,实现了素Mn、Cr、M o 的质量分数,才能在满足钢材强度要规模化生产。求的同时,降低韧脆转折温度,提高钢的韧性。设计的42 CrMo钢内控化学成分见表1。对影响钢材加1开发方案工工艺性能的有害元素S、P质量分数尽量控制在42CrMo钢属于合金结构钢,产品执行GB/T0.025%以下;对影响钢材热加工性能的残余元素3077一2 0 15合金结构钢的规定。Cu控制在0.2 0
7、%以下。表1设计的42 CrMo钢内控化学成分Table 1Designed internal control chemical composition of 42CrMo steelCSi标准要求0.38 0.45内控范围0.39 0.42文献标识码:A(HBIS Group Xuansteel Company,Xuanhua 075100,China)0.17 0.370.17 0.27w/%MnP0.50 0.800.0300.60 0.700.025S0.0300.020Cr0.90 1.200.95 1.05Mo0.15 0.250.17 0.20第4期1.2工艺路线根据42 CrM
8、o圆钢的特性和质量要求,结合生产装备和工艺条件,确定工艺路线:铁水脱硫150 t复吹转炉冶炼一18 0 tLF炉精炼连铸16 5mm165mm方坏(结晶器电磁搅拌)棒材圆钢轧制。2工艺控制2.1冶炼工艺转炉冶炼的工艺控制要做到准确到位,重点是减少夹杂物净化钢液。入炉铁水采用KR脱硫工艺,采用双渣高拉碳操作,保证C-T协调出钢,终点w(C)0.15%,w(S)0.035%,w(P)0.018%。使用滑板挡渣,避免炉口下渣,提高钢水纯净度。为避免合金烘干不良,加人时水分进入钢水增加钢中气体质量分数,造成出钢温降大,要求SiMn、Fe Si、钼铁、CrFe合金必须进行大火烘烤,烘烤时间2 0 min
9、以上。转炉冶炼终点碳、磷、硫控制见表2。由表2 可见,转炉终点碳、磷、硫控制较好。炉号3 8373-8413.8422.3连铸工艺连铸工艺对提高铸坏质量有重要影响,中间包冶金可进一步提高钢的洁净度 4。开浇前向中间包持续注人氩气,生产过程中做好保护浇注,确保大包长水口氩封,浸入式水口密封良好。中包液面使用低碳中包覆盖剂+碳化稻壳,解决了钢水的保温和防止中包增碳,同时解决了中包塞棒黏结和水口结流,降低了钢中大颗粒夹杂物,为提高钢的低倍质量和高倍质量创造了条件。采用低过热度浇注,可避免铸坏缩孔、裂纹等缺陷的产生 5,过热度控制范围:2 0 3 5;采用结晶器电磁搅拌,可以消除过热,析出气体以及促进
10、夹杂物上浮,形成细小的等轴晶带,防止产生枝晶偏析,以获得良好的铸坏质量 6 ,电磁搅拌参数:频率4Hz、电流19 0 A;采取恒拉速生产,拉速波动小于0.1 m/min,二冷采取平稳的弱冷却,连铸坏下冷床后在挡风屏中堆垛缓冷,韩建刚:转炉流程生产42 CrMo圆钢实践表3 精炼渣样分析Table3Analysis of refining slag samples渣样成分质量分数/%CaoMgO52.846.5554.665.7454.046.1421表2 冶炼终点碳、磷、硫控制Table 2(Control of carbon,phosphorus,and sulfur massfractio
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