强化电炉还原对冷作模具钢结晶度的影响工艺研究

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在汽车成型、航空航天、轨道交通、仪器仪表、医疗器械、家用电器、新能源等众多领域,60%~80%的零部件均靠模具成型,因此,模具的质量水平是衡量一个国家工业水平的重要标志。目前我国的模具钢产量已跃居世界第一,

强化电炉还原对冷作模具钢结晶度的影响工艺研究
内容 2018-05-04 阅读量6

在汽车成型、航空航天、轨道交通、仪器仪表、医疗器械、家用电器、新能源等众多领域,60%~80%的零部件均靠模具成型,因此,模具的质量水平是衡量一个国家工业水平的重要标志。目前我国的模具钢产量已跃居世界第一,但绝大多数属于中低端产品,高端优质的模具钢仍需从德国、美国、日本等发达国家进口。国外高端冷作模具钢的品质洁净度非常高,A、B、C、D粗/细系及Ds各类非金属夹杂物级别均≤1.0级,钢中氧含量≤20ppm。
某公司原生产冷作模具钢的工艺流程为:40吨电炉(加入碳粉和硅铁块/粉还原)→电炉出钢→钢包除渣→40吨LF炉(加入石灰、精炼渣等渣料和钢渣友还原)→40吨VD→氩气保护浇注钢锭→红送→825初轧机轧制扁坯或4500吨快锻机锻造开坯→退火→修磨→700轧机成材→退火→矫直→抛丸→检验入库。生产得到的冷作模具钢B类细系夹杂物级别≥2.0级的百分比达到了43.7%,钢中平均氧含量0.00344%。因此,原工艺冶炼的冷作模具钢的洁净度差。为了提高钢的洁净度,开展了强化电炉还原新工艺对冷作模具钢洁净度的影响试验研究。
新工艺采用铝锭和钢渣友(其主要成分为Al2O330%~45%,Al40%~50%)代替原工艺的硅铁块/粉,强化电炉还原。分析讨论了新旧工艺电炉还原炉渣成分的差异和新旧工艺的VD吊包浇钢前精炼终渣成分;进行了新旧工艺的精炼炉渣系Al2O3溶解速率对比、新旧工艺精炼渣系中SiO2含量与钢中氧含量的关系、新旧工艺冷作模具钢的洁净度对比(非金属夹杂物级别和钢中氧含量)等方面的研究。
结果表明:电炉强化还原新工艺,采用强脱氧剂铝锭和钢渣友,代替了原工艺中的弱脱氧剂硅铁或粉,提高了炉渣碱度,加强了脱氧,大幅度降低了渣中Cr2O3含量。电炉出钢后,炉渣的流动性良好,钢包能够将高SiO2含量的电炉还原渣去除干净,有效降低LF炉渣中的SiO2含量,将精炼冷作模具钢的终渣成分控制在低SiO2含量的钙铝渣系要求范围内,有效提高了渣系Al2O3溶解速率,从而减少钢中Al2O3夹杂物总量和降低B类氧化物夹杂级别。新工艺冶炼的冷作模具钢中≥2.0级B类氧化物细系夹杂比例比原工艺的降低了30.4%,其平均氧含量降低幅度达到了48.0%,提高了冷作模具钢的洁净度。(心远)

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