铝系高硫汽车传动轴钢开发应用.docVIP

附 录 华北理工大学继续教育学院 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h SEQ MTSec \r 1 \h SEQ MTChap \r 1 \h 摘 要：石钢公司是立足于中、小转炉生产的特钢企业，开发生产高品质、高附加值、低成本的特种钢是我们的优势。早在2008年10月，石钢公司开始试生产汽车用易切削高硫、高铝钢SAE1141（标准成份要求：Als≥0.015%,S=0.080～0.130％）。由于反应机理存在较大冲突，造成了钢水中高熔点的Al2O3、MgO·Al2O3和CaS复合的大型夹杂物带来的宏观纯净度问题存在，极易导致连铸水口堵塞、结瘤，降低了钢水可浇性，阻碍连铸工艺的顺行，最终导致成本较高（铸坯收得率70%-80%，连拉炉数2-3炉），内在质量较差，目前是制约石钢公司产品升级、品种结构调整的瓶颈。 为了保证SAE1141铸坯质量，提高铸坯纯净度和收得率，经过现场跟踪、数据积累和制定方案，成功开发出控制高硫、高铝钢SAE1141钢水中Al2O3夹杂和CaS夹杂物的关键技术。通过对提升SAE1141钢水纯净度关键技术的应用，铸坯收得率由70%-80%提到90%以上，连拉炉数由2-3炉提高到8炉，为公司创造效益近709.85万元。为石钢公司生产经营创造了较大的经济和社会效益。 关键词 易切削；SAE1141；可浇性 第1章 绪论 1.1 SAE1141钢生产现状 1.1.1 石钢公司涨断连杆钢生产面临的问题 SAE1141钢中铝含量较高、氧活度低，脱氧过程主要生成Al2O3类夹杂，强化脱氧产物Al2O3的吸收应采用高CaO/ Al2O3的精炼渣，为了抑制[Al]与(SiO2)反应生成Al2O3应采用高碱度精炼渣；但另一方面SAE1141钢中硫含量较高，相反为防止[S]与(CaO)反应生成CaS应采用低碱度渣或低硫容量精炼渣，存在热力学矛盾，由于在理论上和实际工艺中均存在较大的解决难度，使连铸的连续生产难于稳定进行。 低氧保硫保铝易切非调质钢SAE1141的生产在国内外许多钢厂还是一项技术难题，国外多数采用模铸工艺，国内某知名特钢企业此钢种的连续浇注时间也控制在3小时之内。这一难题国内外均未得到妥善解决。 1.1.2生产目标与策略 针对以上难点，通过优化生产组织、调整脱氧、造渣工艺以及耐材选用等技术措施，汽车用易切削钢SAE1141钢水纯净度得到明显改善，钢水连浇能力、铸坯收得率、铸坯质量控制等方面达到了国内领先水平。打通高铝高硫钢的精炼、连铸工艺，形成批量生产，极大地提高了企业经济效益和竞争力，也对国内相关行业具有典型的示范作用。 1.3 本章小结 本章主要分析了汽车用易切削钢SAE1141钢在钢铁企业中生产的当前现状，该钢种的生产特性，指出了当前生产所面临的种种问题，最后对本课题的目标以及本文主要内容进行了介绍。 第2章SAE1141钢水纯净度关键技术研究与应用 2.1技术要求 2.1.1化学成分要求 C：0.37～0.45%、Si：0.15～0.35%、Mn：1.35～1.65%、Cr：0.00～0.20%、Mo：0.00～0.06%、Ni：0.00~0.25%、Alsol：0.015～0.050%、P：0.000~0.040%、S：0.080~0.130%，余量为Fe和不可避免的杂质。各化学成分在钢中的作用机理为： C：提高钢材硬度和强度的主要元素，C含量过低，材料在热处理后强度过低，无法满足风电用钢所需强度要求；C含量过高容易降低材料塑、韧性。 Si：显著强化铁素体，是保证强度的必须元素，过低强度不够；过高引起铁素体基体变脆，韧性下降。 Mn：为珠光体形成元素，可降低相变温度，对强度和韧性均有良好作用；但Mn含量过高则容易生成贝氏体，降低材料组织及硬度均匀性。 Cr：降低珠光体转变温度的合金元素，本发明中Cr、Mn同时加入，可有效降低珠光体片层间距，提高钢材强度和韧性；但Cr含量过高则容易生成贝氏体，降低钢材组织及硬度均匀性。 Al：与N结合细化晶粒，利于提高强韧性；但Al含量过高容易引起连铸时流动性变差，连铸坯容易产生裂纹，增大钢的冶炼难度。 S：元素控制过高会降低钢的洁净度，恶化钢的性能。 P：增加钢的脆性，降低冲击性能。 2.2钢中Al2O3夹杂去除技术研究 Al2O3夹杂物是钢中较为常见的夹杂物，它的存在阻断了钢材在物理上的连续性，对钢的强度、塑性、断裂韧性、热脆以及耐蚀等性能产生很大影响，成为影响钢材质量的重要因素。 针对Al2O3夹杂去除难题，通过深入现场调查、数据分析，借鉴国内外易切削钢冶炼的先进经验并依据我们自身的实际情况，提出了控制转炉出钢下渣，采用新材料优化转炉出钢脱氧方式，精炼渣系优化，返炼工艺，VD炉微量钙化处理