氮化钢38CrMoAl的冶炼工艺.pdf

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1、《大型铸锻件》No．2HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2014氮化钢38CrMoAI的冶炼工艺田丰祁一星(中信重工机械股份有限公司，河南471000)摘要：研究了采用电弧炉冶炼一LF炉精炼一VD真空脱气一静吹一氩气保护模铸生产38CrMoA1钢的工艺实践。通过摸索各工序铝和硅含量的变化规律，确定了电弧炉出钢铝含量的控制范围，制定了相应的工艺控制措施，使产品成分得到了有效控制，成功生产出38CrMoA1钢，各项性能均满足技术要求。关键词：渗氮钢38CrMoA1；冶炼工艺；铝含量；硅含量中图分类号：TF1l1文献标志码：ASmel

2、tingProcessfor38CrMoA1NitridingSteelTianFeng，QiYixingAbstract：Theproductionpracticeofelectricarcfurnace—LFrefining—+VDvacuumdegas—staticblowing_+argonshielddiecastingforthe38CrMoA1steelisresearched．BystudyingthevariationtrendofA1＆contentsineachprocess，thecontrolrangeofelectric

3、arCfurnacetappingA1contentisdetermined，andprocesscontrolmeasuresarees—tablishedrespectively，asaresult，theproductelementsareeffectivelycontrolledandeachmechanicalprope~yof38CrMoA1Canmeettechnicalrequirements．Keywords：nitridedsteelof38CrMoA1；meltingprocess；Aluminumcontent；Silico

4、ncontent38CrMoA1钢系高级氮化钢，该钢具有很好的的难点。表1所示为38CrMoA1钢的化学成分，可力学性能，经氮化处理后具有较高的表面硬度和见38CrMoA1钢的含Al量高达0．7％～1．1％，超抗疲劳强度、较好的耐磨性、良好的耐热性及耐腐出了常规的脱氧和细化晶粒概念。尤其是在冶炼蚀性能，被广泛用来制造承受冲击负荷和在往复过程中，各元素在渣．钢界面相互反应。熔渣中的磨损条件下工作的机械零件。该钢种铝含量极SiO：极易被还原，钢中Al易氧化，硅、铝成分波动高，冶炼生产中容易产生高熔点的A1O，夹杂，造较大。成连铸生产结水口。采用模铸生产

5、不存在结水表138CrMoAI钢化学成分(质量分数％)Table1Chemicalcompositionof38CrMoAISteel口、非计划停浇等问题，但由于冶炼过程中铝极易(massfraction，％)氧化、且容易出现回硅现象，因此对电弧炉出钢CSiMnCrMoAlPS碳、铝含量的控制及各工序铝、硅变化规律的研究0．35O．2OO．301．35O．150．70≤≤十分必要。一O．42～0．45～0．60～1．65～O．25～1．1O0．0350．0351设备情况及工艺流程38CrMoA1钢生产过程中呈现增硅掉铝的趋1．1主要生产设备势。钢水

6、增硅主要发生在两个环节：脱氧合金化中信重工铸锻厂现有EBT超高功率电弧炉、过程和LF炉精炼过程。LF炉精炼过程中钢水温LF精炼炉、VD真空设备和模铸设备。度一般为1580一l630℃，钢中的Si、Al元素之间1．2生产工艺流程存在着下列反应，反应式及其在1600~C时的吉布设计工艺流程为：EBT电弧炉初炼一LF炉精斯自由能如下：炼一VD真空脱气一静吹一氩气保护模铸。该工1／2[si]+[O]=1／2(SiO2)艺流程精炼还原时间长，经过真空处理，可以确保AG。=一64720+24．22Tcal·mol(1)钢中气体、夹杂物含量保持在较低水平。2／3

7、[A1]+[O]=1／3(A1O3)AG。=一95853．33+29．73Tcal·mol(2)2冶炼难点分析得到铝．硅之间的反应式：2／3[A1]+1／2(SiO2)=1／3(A12O3)+1／2[si]化学成分的精确控制是冶炼精品钢38CrMoA1AG。=一31133．33+5．51Tcal·mol(3)收稿日期：2013__o5_31作者简介：田丰，男，工程师，主要从事电弧炉冶炼工艺研究。31No．2《大型铸锻件》March2014HEAVYCASTINGANDFORGING式(3)在1600oC时的AG=一22317．33入铝线，按上线进行

8、调整，调整结束后进行VD处理。cal·rnol<0，说明此反应正向进行，向增硅的(5)VD真空处理结束后，静吹时间大于15