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针对北满特钢有限公司风电用42CrMo4钢的洁净度较低、碳偏析严重、淬透性不合等质量问题,论文从冶炼和连铸工艺入手,研究开发此钢种连铸圆坯的质量控制技术,研究工作对于北满特钢有限公司风电用钢产品质量的提升具有重要推动作用。
首先通过示踪试验,结合氧氮分析,对42CrMo4钢冶炼过程中的洁净度演变规律进行系统评价,在此基础上提出42CrMo4钢洁净度控制的关键技术。
(1)LF精炼工位的42CrMo4钢平均氧含量为40ppm左右,经铝脱氧后降至11~16ppm,脱氧率为65%左右,经VD真空精炼钢中的氧含量进一步降低,脱氧率为78%,但在连铸过程中氧含量略有上升。LF和VD精炼过程中发生的卷渣现象是导致大颗粒夹杂物形成的主要原。中间包耐材、结晶器保护渣对夹杂物几乎没有影响。
(2)在严格设定钢种内控成分的基础上,对42CrMo4钢的脱氧工艺进行优化,脱氧率提高到85%,氧含量降低至6ppm。为有效控制钢中的夹杂物,VD的真空保持时间22~26min为宜,可根据夹杂物的控制标准和工艺要求进行调节。适当延长真空时间,对DS类夹杂物控制效果有明显的改善。
然后通过工业试验,全面研究了钢水过热度、二冷水强度和电磁搅拌工艺对42CrMo4钢圆坯凝固组织及典型缺陷的影响规律,在此基础上提出针对性的优化技术措施,并开展集成应用。
(1)分析了钢水过热度及二冷水强度对连铸坯偏析缺陷的影响,获得了合理的钢水过热度为25℃~35℃,合理的二冷水强度为0.18L/kg。
(2)铸坯等轴晶比例与结晶器电磁搅拌电流和电磁扭矩成正比关系,与结晶器电磁搅拌频率成反比关系。在结晶器电磁搅拌强度较小的情况下,末端电磁搅拌明显提高等轴晶比例。采取正反转间隔的搅拌方式有利于提高等轴晶比例。
(3)连铸工艺技术集成应用后,北满特钢42CrMo4钢连铸圆坯的偏析合格率大幅度提高,锻后成品的检验合格率达到100%。
首先通过示踪试验,结合氧氮分析,对42CrMo4钢冶炼过程中的洁净度演变规律进行系统评价,在此基础上提出42CrMo4钢洁净度控制的关键技术。
(1)LF精炼工位的42CrMo4钢平均氧含量为40ppm左右,经铝脱氧后降至11~16ppm,脱氧率为65%左右,经VD真空精炼钢中的氧含量进一步降低,脱氧率为78%,但在连铸过程中氧含量略有上升。LF和VD精炼过程中发生的卷渣现象是导致大颗粒夹杂物形成的主要原。中间包耐材、结晶器保护渣对夹杂物几乎没有影响。
(2)在严格设定钢种内控成分的基础上,对42CrMo4钢的脱氧工艺进行优化,脱氧率提高到85%,氧含量降低至6ppm。为有效控制钢中的夹杂物,VD的真空保持时间22~26min为宜,可根据夹杂物的控制标准和工艺要求进行调节。适当延长真空时间,对DS类夹杂物控制效果有明显的改善。
然后通过工业试验,全面研究了钢水过热度、二冷水强度和电磁搅拌工艺对42CrMo4钢圆坯凝固组织及典型缺陷的影响规律,在此基础上提出针对性的优化技术措施,并开展集成应用。
(1)分析了钢水过热度及二冷水强度对连铸坯偏析缺陷的影响,获得了合理的钢水过热度为25℃~35℃,合理的二冷水强度为0.18L/kg。
(2)铸坯等轴晶比例与结晶器电磁搅拌电流和电磁扭矩成正比关系,与结晶器电磁搅拌频率成反比关系。在结晶器电磁搅拌强度较小的情况下,末端电磁搅拌明显提高等轴晶比例。采取正反转间隔的搅拌方式有利于提高等轴晶比例。
(3)连铸工艺技术集成应用后,北满特钢42CrMo4钢连铸圆坯的偏析合格率大幅度提高,锻后成品的检验合格率达到100%。