齿轮钢是汽车、铁路、船舶、工程机械所使用特殊合金钢中要求较高的关键材料之一，随着我国汽车工业的迅猛发展，高端汽车齿轮零配件在逐步实现国产化的同时也对国内齿轮钢生产企业提出了更高要求。我国齿轮钢经过50多年的发展，已经形成了一套较为完整的品种体系，其中以CrMnTi、MnCr5、CrMn系列为主导品种，其需求量约占齿轮钢总用量的70%以上。
高质量的齿轮钢要求具有良好的强韧性、抗冲击性及抗疲劳点蚀性。大量研究表明，随着O含量的降低，齿轮的疲劳寿命将大幅度提高。目前，我国齿轮钢O含量标准要求小于20ppm，而国外一般要求小于15ppm，日本采用双真空工艺可以达到小于10ppm水平。
东北特钢集团北满特钢现有两条齿轮用钢生产线。其MnCr5系列齿轮用钢生产工艺流程为：30T交流电弧炉-40TLF炉-40TVD真空炉-3.15T锭模铸；20CrMnTiH、20CrMoH齿轮钢工艺流程：90T交流电弧炉-90TLF炉-90TVD炉-四机四流大方坯连铸。
根据钢种的成分特点，设计两条工艺路线：（1）对钢种S成分无要求的钢种，LF炉采用高碱度渣脱O脱S，并建立关键控制点。（2）对S成分有要求的齿轮钢，需设计新的炼钢脱O工艺。
初炼炉工艺实践：EAF炉是齿轮钢冶炼的第一道工序，在熔化废钢、降C、脱P基础上，还能够提供一个相对较低的原始O含量及较纯净的钢水，对减轻后道工序操作压力，最终达到纯净钢要求有非常重要的意义。
LF炉工艺实践：在LF炉前期实行高碱度渣进行深度脱O脱S，先使钢中的O含量达到一个较低的水平，而在LF炉精炼后期，在低氧势下改变渣系，在增S的同时控制钢水不被再次氧化，最终将含S齿轮钢中的O含量保持在较低水平。
真空炉工艺实践：由于钢液在真空条件下有较好的动力学条件，会使脱O反应更加彻底。因此精炼钢液中Al含量就成为控制钢液O含量水平的一个最重要指标。真空后残余Al越高，则钢水中溶解O越低；同时，钢中氧化物夹杂经真空强搅拌，容易聚合上浮，使钢水总O量较低。另一方面，由于絮状的二次氧化产物难以上浮，若真空后残余Al高，需要补加的Al就相对减少，所产生的氧化物也相应减少，因此减少二次氧化物夹杂对控制总O量也具有明显作用。
目前，北满特钢CrMnTi、MnCr5、CrMo系列钢中O含量已达到或接近≤14ppm，特别是具有特殊成分要求的MnCr5系列钢种，随着新工艺的进一步深化完善，将会使氧含量达到更理想的水平。（余冶）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。