采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法
【專利摘要】采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，以重量百分比計，包括以下步驟：1）鋼水熔煉、2）精煉、3）真空脫氣、4）模鑄、5）電渣重熔、6）鍛造、7）軋制。本發(fā)明，相對于傳統(tǒng)冶煉高速鋼的工藝中，增加了LF爐精煉+VD真空精煉爐脫氣，取代了傳統(tǒng)的中頻爐→電渣重熔冶煉工藝，生產(chǎn)上突破了高速鋼高純凈度精煉技術(shù)瓶頸；實現(xiàn)了高速鋼的高純凈度：消除或減輕了縮孔、疏松、偏析等組織缺陷，改善了低倍組織質(zhì)量，而且細化了鑄態(tài)樹枝晶組織，減輕了晶內(nèi)成分偏析和晶界碳化物堆積。
【專利說明】采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速鋼的冶煉生產(chǎn)方法，尤其是關(guān)于采用6t真空精煉爐冶煉的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]高速鋼含合金元素種類多及總含量高，如M2鋼(W6 Mo5Cr4V2)含有較多的種合金元素，其中W+Mo的含量達到15%。對碳化物顆粒度及不均勻度要求嚴格，紅硬性高，是目前應用較為最廣的W-Mo系鋼種。主要用做生產(chǎn)鉆頭、絲錐、銑刀、滾刀等切削工具。
[0003]目前，高速鋼生產(chǎn)通常采用中頻爐鋼水冶煉一鑄錠一電渣重熔一開坯鍛造一軋制生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)的高速鋼鑄態(tài)組織中成分偏析嚴重、均勻性差，氧、氮、氫等氣體含量高，以及非金屬夾雜物嚴重，嚴重影響了高速鋼的使用性能和加工性能。降低高速鋼中的氣體含量，提高高速鋼的純凈度以及組織均勻性，是提高高速鋼性能的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，采用6t中頻爐熔煉+LF精煉爐+VD真空精煉爐，生產(chǎn)的高速鋼顯著降低了氣體含量，提高了高速鋼的純凈度，減輕了晶內(nèi)成分偏析和晶界碳化物堆積。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的:采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，包括以下步驟:1)鋼水熔煉、2)精煉、3)真空脫氣、4)模鑄、5)電渣重熔、6)鍛造、7)軋制，其特征在于:
1)、鋼水熔煉:以重量百分比計，熔化廢鋼成分C:0.8±0.1%、S1:0.4±0.1%, Mn:
0.3±0.l%、Cr:4.0±0.2%、Mo:5.0±0.5%、W: 6±0.15%、V: 1.95±0.1%、P..( 0.027%、S ( 0.03% ;首先在6t中頻爐中將合格廢鋼熔煉成1680~1650°C的鋼水；經(jīng)過造白渣，在線成份分析，補充合金元素，調(diào)整在鋼水中比例，并進行脫氧、脫硫處理，冶煉操作時，控制渣量占鋼水重量2.3~2.5% ；
2)、精煉:將中頻爐熔煉鋼水打成鋼包吊入LF爐進行精煉操作，采用底部吹氬氣，爐門添加螢石、氟化鈣、石灰及鐵合金造精煉渣，并將精煉渣的堿度控制在2~2.2，微調(diào)化學成分，在線進行鋼水成分分析；
所述的鋼包底部吹氬氣量為4~50L/min。
[0006]3)、真空脫氣:將經(jīng)過精煉的鋼水運送至VD爐真空脫氣抽真空處理，使精煉爐內(nèi)的真空度在< 67Pa以內(nèi)，保持18~20分鐘，對鋼水進行脫氫、脫氮、脫氧、再出爐，取樣；
4)、模鑄:將真空脫氣處理的鋼水的出鋼溫度控制在1540-1560°C，進行模鑄，鋼水在鋼模中，鋼模保溫箱溫度控制在200-230°C，自然冷卻4小時，脫模鋼錠在保溫箱中進行空冷。
[0007]本發(fā)明，相對于傳統(tǒng)冶煉高速鋼的工藝中，增加了 LF爐精煉+VD真空精煉爐脫氣，取代了傳統(tǒng)的中頻爐一電渣重熔冶煉工藝，生產(chǎn)上突破了高速鋼高純凈度精煉技術(shù)瓶頸；實現(xiàn)了高速鋼的高純凈度:[O] ( 25PPm、[N] ( lOOPPm、[H] ( 2.0PPm，夾雜物級別達到進口日立公司高速鋼實物水平:A類:(硫化物類)細系1.0級、粗系0.5級。B類:(氧化鋁類)細系1.0級、粗系0.5級。C類:(硅酸鹽類)細系1.0級、粗系0.5級。D類:(環(huán)狀氧化物類)細系1.0級、粗系0.5級。
【具體實施方式】
[0008]采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，以重量百分比計，在原有生產(chǎn)線上，增加6t的LF精煉爐一6t的VD真空精煉爐脫氣來生產(chǎn)高速工具鋼的方法，、包括以下步驟:
1、冶煉:熔化廢鋼成分C:0.8±0.1%, Si:0.4±0.1%、Μη: 0.3±0.1%, Cr:4.0±0.2%、Mo:5.0±0.5%、W: 6±0.15%、V: 1.95±0.1%、Ρ:≤ 0.027%、S ≤ 0.03% ;首先在中頻爐將廢鋼冶煉溫度為1680-1650°C的鋼水；造白渣，在線成份分析，補充合金元素，調(diào)整在鋼水中的比例，并進行脫氧、脫硫，其渣量占鋼水重量的2.3~2.5% ；
2、精煉:將中頻爐冶煉鋼水吊入LF精煉爐，再轉(zhuǎn)VD真空精煉爐進行真空脫氣，采用底部吹氬氣精煉造渣，氬氣量為4~50L/min。微調(diào)化學成分，加脫加劑、氟化鈣、石灰，在線成分分析；
3、真空脫氣:將經(jīng)過精煉的鋼水送至真空精煉爐抽真空處理，使精煉爐的真空度≤67Pa以內(nèi)，保持18~20分鐘，對鋼水進行脫氫、脫氮、脫氧，再出爐、取樣；
4、模鑄:將真空脫氣處理的鋼水的出鋼溫度控制在1540-1560°C，進行模鑄，鋼水在鋼模中其保溫箱溫度控制在200-230°C，自然冷卻4小時，脫模后鋼錠在保溫箱進行空冷。
[0009]5、電渣重熔:按 常規(guī)工藝生產(chǎn)。
[0010]6、鍛造:按常規(guī)工藝生產(chǎn)。
[0011]7、軋制:按常規(guī)工藝生產(chǎn)。
[0012]本發(fā)明，通過采用LF爐精煉、VD真空精煉爐的鋼水真空脫氣、電渣重熔等多種技術(shù)手段，生產(chǎn)的高速鋼中顯著降低了氣體含量，提高了高速鋼的純凈度，消除或減輕了縮孔、疏松、偏析等組織缺陷，改善了低倍組織質(zhì)量，而且細化了鑄態(tài)樹枝晶組織，減輕了晶內(nèi)成分偏析和晶界碳化物堆積。此冶煉生產(chǎn)方法是生產(chǎn)高品質(zhì)高速鋼的主要技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，包括以下步驟:1)鋼水熔煉、2)精煉、3)真空脫氣、4)模鑄、5)電渣重熔、6)鍛造、7)軋制；其特征在于: 1)、鋼水熔煉:以重量百分比計，熔化廢鋼成分C:0.8±0.1%、S1:0.4±0.1%, Mn:0.3±0.l%、Cr:4.0±0.2%、Μο:5.0±0.5%、W: 6±0.15%、V: 1.95±0.1%、Ρ S 0.027%、S 0.03% ;首先在6t中頻爐將合格廢鋼熔煉成1680~1650°C的鋼水；經(jīng)過造白渣，在線成份分析，補充合金元素，調(diào)整在鋼水中比例，并進行脫氧、脫硫處理，冶煉操作時，控制渣量占鋼水重量2.3~2.5% ； 2)、精煉:將中頻爐熔煉鋼水吊入LF爐進行精煉操作，采用底部吹氬氣，爐門添加螢石、氟化鈣、石灰及鐵合金造精煉渣，并將精煉渣的堿度控制在2~2.2，同時微調(diào)化學成分，在線進行鋼水成分分析； 3)、真空脫氣:將經(jīng)過精煉的鋼水運送至VD爐真空脫氣抽真空處理，使精煉爐內(nèi)的真空度在≤67Pa以內(nèi)，保持18~20分鐘，對鋼水進行脫氫、脫氮、脫氧、再出爐，取樣； 4)、模鑄:將真空脫氣處理的鋼水的出鋼溫度控制在1540-1560°C，進行模模鑄，鋼水在鋼模中，鋼模保溫箱溫度控制在200-230°C，自然冷卻4小時，脫模鋼錠在保溫箱中進行空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用6t真空精煉爐精煉高速鋼的方法，其特征在于:所述的步驟2)的鋼包底部吹氬氣量為4~50L/min。
【文檔編號】C21C7/076GK103710489SQ201410018073
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】蔣榮坤, 盧文芳 申請人:江蘇精工特種材料有限公司