3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法
2023-04-26 21:49:16
3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法
【專利摘要】為解決現有技術3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法存在的變性劑收得率較低，使其變性效果不穩定和鋼材基體內部夾雜物的球化率較低等問題，本發明提出一種3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法採用電弧爐EF+鋼包精煉LF生產3Cr2MnMoS模具鋼，其特徵在於：在LF脫氧和調整好其他成份後，採用火磚塊造酸性渣，採用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以後，採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，並在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理。本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法的有益技術效果是能夠大幅提高變性劑的收得率，保證絕大多數硫化物夾雜被球化，生產出的模具鋼探傷檢測合格率大於95％。
【專利說明】3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到一種高級模具鋼精煉技術，特別涉及到一種3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法。
【背景技術】
[0002]3Cr2MnMoS模具鋼系德國標準的模具鋼(通常也稱為德國布德魯斯3Cr2MnMoS模具鋼)，由於其具有較為適合的硬度、強度和表面光潔度，常用於要求高表面光潔度的大型塑膠模具、模架上，如:汽車保險槓、電視機外殼模具等。
[0003]通常，採用電弧爐EF+鋼包精煉LF或VD型鋼包精煉爐的工藝生產3Cr2MnMoS模具鋼，在EF冶煉時採用氧化法，去除雜質；在LF或VD型鋼包精煉時脫氧和調整其他成份。根據標準，3Cr2MnMoS模具鋼的硫含量為0.05至0.10 (重量百分比)，其鋼材基體內部硫化物的夾雜含量也較高，在熱加工過程中硫化物夾雜易產生內部裂紋，使得熱加工件常常因為探傷檢測時內部裂紋超標而報廢。為此,採取加入變性劑對夾雜物進行變性處理的方式，即將夾雜物進行球化處理，以此減小夾雜物對鋼材基體內部裂紋的影響。所謂變性劑通常為稀土元素，如Ce、Y等等，加入變性劑後可以使以條狀MnS形式析出的夾雜物改變成以球狀CeS等稀土硫化物的形式析出。而球狀稀土硫化物與條狀MnS相比，在熱加工過程中具有更好的熱加工塑性，不易產生內部裂紋而使探傷合格率大幅提高。通常，稀土元素的加入量為S含量的I~1.3倍。現有技術3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法是在VD型鋼包精煉過程中加入變性劑，由於精煉過程中鋼液的溫度較高且氧含量較高，而稀土極易氧化，使得部分稀土元素被氧化形成稀土氧化物，使得形成球狀稀土硫化物的稀土元素量減少，使其變性效果不穩定、不可靠。通常，將形成球狀硫化物的變性劑數量與其加入量的比值稱之為變性劑收得率，並以此衡量變性劑的使用效率。顯然，現有技術3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法存在著變性劑的收得率較低，使其變性效果不穩定和鋼材基體內部夾雜物的球化率較低等問題。
【發明內容】
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[0004]為解決現有技術3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法存在的變性劑收得率較低，使其變性效果不穩定和鋼材基體內部夾雜物的球化率較低等問題，本發明提出一種3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法。本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法採用電弧爐EF+鋼包精煉LF生產3Cr2MnMoS模具鋼，其特徵在於:在LF脫氧和調整好其他成份後，採用火磚塊造酸性渣，採用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以後，採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，並在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理；
[0005]所述採用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調整完成以後，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0006]所述採用硫芯線增硫包括爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至0.09%，所述硫芯線的S含量為重量比60% ；
[0007]所述採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理包括將鋼包吊入VD爐，抽空時間≥20分鐘，使其真空度≤67Pa ；
[0008]所述在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理包括在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
[0009]進一步的，本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法，包括以下步驟:
[0010]S1、採用電弧爐EF熔煉3Cr2MnMoS模具鋼液；
[0011]S2、採用鋼包精煉LF對3Cr2MnMoS模具鋼液進行精煉，包括，脫氧並調整合金成份；
[0012]S3、採用火磚塊造酸性渣，包括，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0013]S4、採用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至
0.09%，所述硫芯線的S含量為重量比60% ；
[0014]S5、採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，包括，將鋼包吊入VD爐，抽空時間≥20分鐘，使其真空度≤67Pa ；
[0015]S6、在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理，包括，在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≤99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
[0016]本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法的有益技術效果是能夠大幅提高變性劑的收得率，保證絕大多數硫化物夾雜被球化，生產出的模具鋼探傷檢測合格率大於95%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]附圖1是本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法的步驟示意圖。
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0019]附圖1是本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法的步驟示意圖，由圖可知，本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法採用電弧爐EF+鋼包精煉LF生產3Cr2MnMoS模具鋼，其特徵在於:在LF脫氧和調整好其他成份後，採用火磚塊造酸性渣，採用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以後，採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，並在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理；
[0020]所述採用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調整完成以後，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0021]所述採用硫芯線增硫包括爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至
0.09%，所述硫芯線的S含量為重量比60% ；
[0022]所述採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理包括將鋼包吊入VD爐，抽空時間≥20分鐘，使其真空度≤67Pa ；
[0023]所述在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理包括在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
[0024]本發明3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法，包括以下步驟:
[0025]S1、採用電弧爐EF熔煉3Cr2MnMoS模具鋼液；
[0026]S2、採用鋼包精煉LF對3Cr2MnMoS模具鋼液進行精煉，包括，脫氧並調整合金成份；
[0027]S3、採用火磚塊造酸性渣，包括，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0028]S4、採用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至
0.09%，所述硫芯線的S含量為重量比60% ；
[0029]S5、採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，包括，將鋼包吊入VD爐，抽空時間≥20分鐘，使其真空度≤67Pa ；
[0030]S6、在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理，包括，在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
[0031]實施例1
[0032]爐號13V122，鋼種 3Cr2MnMoS，錠型 10.6T,支數 2 支；
[0033]電弧爐EF熔煉，吹氧助熔，氧壓0.4Mpa ;深吹氧，氧壓1.0Mpa ;取樣，扒渣90%，溫度 1635°C 出鋼，鋼液成分重量百分比 C0.06，Si0.01，Mn0.06，P0.006，S0.1，Cr0.25，Mo0.15 ；
[0034]鋼包精煉LF，加入石灰300kg，高碳鉻鐵650kg，高碳錳鐵450kg，鑰鐵30kg，熔煉30分鐘後，餵入鋁線80m，加入矽鈣粉30kg，碳粉30kg，取樣，鋼液成分重量百分比C0.31，Si0.15，Mnl.25。P0.013，S0.045，Crl.65，Mo0.21 ；
[0035]造酸性渣，加入火磚塊400kg，爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60% 的 SiO2 和 40% 的 Al2O3 ；
[0036]硫芯線增硫，調整鋼液溫度1630°C左右，餵入硫芯線120m，所述硫芯線的S含量為重量比 60%，取樣，鋼液成分重量百分比 C0.34，Si0.17，Mn, 1.28，P0.015，S0.104，Crl.69，Mo0.21 ；
[0037]VD型鋼包精煉，調整鋼液溫度1650°C左右，蒸汽壓力IMpa開始抽空；真空度67Pa保持15分鐘，真空度39Pa破空，調整溫度157 °C左右，吊出澆鋼；
[0038]澆鑄:採用10.6T錠模，2支錠模內分別吊入稀土絲4.5kg，所述稀土絲為Ce稀土絲，其Ce含量≥99%重量百分比。
[0039]實施例2
[0040]爐號13V140，鋼種3Cr2MnMoS，錠型13T，支數2支；實施例2的製作步驟與實施例1相同，原輔料加入量、條件控制和成分控制也與實施例1相同，不同點僅在於稀土絲的加入量略有不同。由於實施例2的錠型13T，因此，稀土絲的加入量為每支錠型5.5kg。
[0041]實施例3
[0042]爐號13V196，鋼種3Cr2MnMoS，錠型13T，支數2 ;實施例3實際上為實施例2的重複性試驗，其製作步驟、原輔料加入量、條件控制和成分控制均與實施例2相同。
[0043]實施例1~3澆注的鋼錠，在經過熱加工後對其進行探傷檢測，所有鋼錠均為合格。實施例1~3的成分檢驗結果和探傷檢驗結果列於下表。[0044]
【權利要求】
1.一種3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法，其特徵在於:採用電弧爐EF+鋼包精煉LF生產3Cr2MnMoS模具鋼，其特徵在於:在LF脫氧和調整好其他成份後，採用火磚塊造酸性渣，採用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以後，採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理,並在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理； 所述採用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調整完成以後，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； 所述採用硫芯線增硫包括爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至0.09%,所述硫芯線的S含量為重量比60% ； 所述採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理包括將鋼包吊入VD爐，抽空時間> 20分鐘，使其真空度< 67Pa ； 所述在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理包括在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
2.根據權利要求1所述3Cr2MnMoS模具鋼精煉變性劑加入方法，其特徵在於:該方法包括以下步驟: S1、採用電弧爐EF熔煉3Cr2MnMoS模具鋼液； S2、採用鋼包精煉LF對3Cr2MnMoS模具鋼液進行精煉，包括，脫氧並調整合金成份； S3、採用火磚塊造酸性渣，包括，加入火磚塊造渣且使爐渣鹼度為1.1~1.4，所述火磚塊的成份為重量比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； S4、採用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好後，用餵線機餵入硫芯線，調整S含量至0.09%,所述硫芯線的S含量為重量比60% ； S5、採用VD型鋼包精煉爐對鋼液進行處理，包括，將鋼包吊入VD爐，抽空時間>20分鐘，使其真空度< 67Pa ； S6、在澆鑄過程中加入變性劑對鋼液中的硫化物進行球化處理，包括，在澆注時模內吊掛稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量比，加入量為0.3~0.5kg/噸鋼液。
【文檔編號】B22D27/20GK103710490SQ201310695686
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】莫敦, 鄧吉寧 申請人:江油市長祥特殊鋼製造有限公司