[发明专利]窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法

权利要求书

1.一种窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法，所述的齿轮钢为20CrMnTiH，其化学成分按重量百分数计为，[C]：0.19~0.21%、[Si]：0.17~0.30%、[Mn]：1.00~1.06%、[P]≤0.020%、[S]：0.015～0.030%、[Cr]：1.12～1.18%、[Al]：0.010~0.040%、[Ti]：0.04~0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述窄淬透性齿轮钢带宽≤3HRC；所述方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、方坯连铸和轧制工序步骤，具体操作为：

（1）电炉采用高铁水炼钢原料进行大氧气量搅拌冶炼，废钢占炼钢原料总重的10%~20%，所述炼钢原料的总装入量105~115t/炉，炉氧枪氧气流量2800～3200Nm³/h，控制出钢[C]≤0.10%，出钢[P]≤0.012%，出钢温度≥1600℃，采用留钢留渣操作，钢包采用热周转钢包，出钢1/3时随钢流依次加入低钛低铝硅铁、低碳锰铁、低碳铬铁、脱氧剂、低碳增碳剂和渣料，严禁使用硅锰及高碳合金，出钢时间为3~5min；渣料包括B≤20ppm的低硼护炉剂，低钛低铝硅铁中B≤70ppm，低碳锰铁中B≤30ppm，低碳铬铁中B≤10ppm，钢包中包底砖、渣线砖、熔池砖中的B含量≤50ppm；

（2）LF精炼炉密封良好，确保炉内还原性气氛，座包化渣后喂入适量铝线，取第一样时目标铝0.025~0.035%，采用碳化硅进行钢渣界面脱氧，不使用铝粒进行钢渣界面脱氧；

（3）VD真空处理过程调小氩气流量至200~300NL/min，减弱钢渣混冲效果，真空度≤133Pa，真空保压时间10~12min；破空后先喂入70钛铁线、再喂入适量硅钙线，随后进行软吹氩操作，软吹5分钟后视钢中硫含量喂入适量硫磺线，然后再软吹10分钟以上，软吹后确保合适的吊包温度；所述钛铁线中B≤50ppm，所述硅钙线中B≤100ppm，所述硫磺线中B≤50ppm；

（4）连铸工序采用全程保护浇铸，大包长水口氩封，大包采取留钢留渣操作，留钢渣量为3~5t；连铸中包采用整体式涂抹料塞棒中包，使用维苏威镁质塞棒和浸入式水口，水口直径Φ40mm，采用合理的过热度、恒拉速控制，过热度控制在20~40℃，拉速控制在0.95±0.05m/min；

结晶器采用电磁搅拌，正弦振动模式，并使用结晶器保护渣，一冷水流量为120±10 m³/h，水温差7.0~9.0℃，二冷采用弱冷配水模式；

（5）轧制工序采用高压水除磷，压力18MPa～25MPa，确保连铸坯表面氧化铁皮清除干净；预热段温度800～900℃，均热段温度1150～1200℃，开轧温度1050～1120℃，终轧温度≤880℃，剪切温度300～650℃，总加热时间2～3h，出钢节奏1.5～2min/根。

2.如权利要求1所述的窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法，其特征在于：步骤（1）中采用的高铁水炼钢原料为废钢和铁水，废钢占所述炼钢原料总重的10%~20%；所述采用留钢留渣操作，留钢留渣量为40~50t。

3.如权利要求1所述的窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法，其特征在于：步骤（1）中脱氧剂的加入量为铝块60kg/炉；渣料的加入量为石灰550kg/炉，低硼护炉剂300kg/炉；低钛低铝硅铁，其加入量2.4~2.8kg/t；低碳锰铁，其加入量为12.5~13.5kg/t；低碳铬铁，其加入量18.5~19.5kg/t。

4.如权利要求1所述的窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法，其特征在于：步骤（2）中所述LF采用碳化硅进行钢渣界面脱氧，加入量分别为碳化硅1.2~1.8kg/t，所述铝线的喂入量为150~200m/炉。

5.如权利要求1所述的窄淬透性齿轮钢硼含量的控制方法，其特征在于：步骤（3）中所述钛铁线喂入量为300~400m/炉；所述硅钙线喂入量为开浇炉80~120m/炉，连浇炉60~100m/炉；所述硫磺线喂入量为40~100m/炉；所述软吹后的吊包温度，开浇炉次1575~1600℃、连浇炉次1555~1580℃。