軸承知識

銷軸套管用鋼40CrB的開發(fā)實踐

2021-06-30

王明元¹張小華¹潘宇¹李旭友¹劉坤²

（1.鋼鐵研究總院華東分院，江蘇淮安 222001；2.東方潤安集團有限公司，江蘇常州 213151）

摘　要：介紹了對銷軸套管用鋼40CrB的性能要求、開發(fā)方案及生產(chǎn)工藝，并對產(chǎn)品實際性能進行了分析。

關(guān)鍵詞：套管用鋼；窄淬透性；40CrB

1　引言

本次開發(fā)的40CrB主要用于工程機械用鋼圖1，其要求是純凈度高、硬度均勻、淬透性窄。東方潤安集團有限公司根據(jù)客戶的要求，制定方案進行了試驗，成功開發(fā)出了銷軸套管用鋼圖2。

2　材料技術(shù)要求

2.1 鋼的化學(xué)成分及允許偏差

2.1.1化學(xué)成分（熔煉）

表1 熔煉化學(xué)成分/%

1.1.2 化學(xué)成分允許偏差

鋼材（或坯）的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。

2.2 低倍組織

表2 低倍組織合格級別

2.3 非金屬夾雜物

表3 非金屬夾雜物合格級別

2.4奧氏體晶粒度不小于6級

2.5 末端淬透性

表4 末端淬透性/HRC

3　開發(fā)方案

3.1 生產(chǎn)工藝路線

由于本鋼種對鋼水純凈度及淬透性要求較高，因此采用的工藝路線：原料(優(yōu)質(zhì)鐵水) BOF LF CCM CR 入坑緩冷檢查、出廠

3.2 化學(xué)成分設(shè)計

表5 內(nèi)控熔煉化學(xué)成分/%

4　生產(chǎn)過程

4.1 BOF

由于轉(zhuǎn)爐初煉鋼水中碳氧積近似于一個常數(shù)，對轉(zhuǎn)爐終點碳與鋼水氧含量測量，平均后如圖3所示。

為了保證鋼中夾雜物的含量符合客戶要求，初煉鋼水中原始[O]含量越低越好；同時由于成本因素，初煉鋼水[C]實際控制范圍0.08%~0.20%。

為了保證轉(zhuǎn)爐出鋼時的脫氧效果，控制成本，出鋼后[Al] ≥0.008%；脫氧劑鋁塊加入量如表6所示。

表6 出鋼加入鋁塊

注：根據(jù)后吹情況，鋁塊加入量適當(dāng)增加。

經(jīng)過轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場調(diào)節(jié)脫氧劑的加入量，[Al] ≥0.008%達到95%以上；轉(zhuǎn)爐出完鋼后，鋼中[O] ＜0.0060%；為精煉創(chuàng)造了良好冶煉條件。

4.2 LF

為了保證鋼水的低氧含量，采用高堿度渣操作；為了保證鋼水純凈度，需要爐渣有好的流動性，將渣中的Al2O3含量控制范圍25%~35%。

精煉爐的終渣化學(xué)成分和指標(biāo)見表7。

表7 精煉爐渣化學(xué)指標(biāo)

表8 爐渣物理指標(biāo)

通過控制爐渣成分，保證了爐渣的流動性和堿度；保證白渣精煉20min以上，充分擴散脫氧，LF?煉結(jié)束后鋼中活性[O]：0.0006%~0.0012%。

4.3 CCM

采用低過熱度澆注和低拉速（過熱度20℃~30℃，拉速1.3m/min），保證鋼的內(nèi)部質(zhì)量；采用合適的結(jié)晶器電磁攪拌電流和頻率，減少偏析；使用專用的高堿度覆蓋劑和結(jié)晶器保護渣，提高鋼水的純凈度；采用普銳特公司的動態(tài)輕壓下技術(shù)圖4，壓下量達到8mm，保證鑄坯低倍質(zhì)量。