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38CrMoAl高級氮化鋼（化學成分）的冶煉工藝
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-09-11
38CrMoAl鋼系高級氮化鋼，該鋼具有很好的力學性能，經氮化處理后具有較高的表面硬度和抗疲勞強度、較好的耐磨性、良好的耐熱性及耐腐蝕性能，被廣泛用來制造承受沖擊負荷和在往復磨損條件下工作的機械零件。
38CrMoAl鋼系高級氮化鋼，該鋼具有很好的力學性能，經氮化處理后具有較高的表面硬度和抗疲勞強度、較好的耐磨性、良好的耐熱性及耐腐蝕性能，被廣泛用來制造承受沖擊負荷和在往復磨損條件下工作的機械零件。該鋼種鋁含量極高，冶煉生產中容易產生高熔點的Al2O3夾雜，造成連鑄生產結水口。采用模鑄生產不存在結水口、非計劃停澆等問題，但由于冶煉過程中鋁極易氧化、且容易出現回硅現象，因此對電弧爐出鋼碳、鋁含量的控制及各工序鋁、硅變化規律的研究十分必要。
設計工藝流程為：EBT電弧爐初煉→LF爐精煉→VD真空脫氣→靜吹→氬氣保護模鑄。該工藝流程精煉還原時間長，經過真空處理，可以確保鋼中氣體、夾雜物含量保持在較低水平。
冶煉難點：化學成分的精確控制是冶煉精品鋼38CrMoAl的難點。下表為38CrMoAl鋼的化學成分，可見38CrMoAl鋼的含Al量高達0.7～1.1%，超出了常規的脫氧和細化晶粒概念。尤其是在冶煉過程中，各元素在渣-鋼界面相互反應。熔渣中的SiO2極易被還原，鋼中的Al易氧化，硅、鋁成分波動較大。
38CrMoAl鋼的化學成分（質量分數?%）
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C
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Si
|
Mn
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Cr
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Mo
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Al
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P
|
S
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0.35～
0.42
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0.20～
0.45
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0.30～0.60
|
1.35～1.65
|
0.15～0.25
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0.70～1.10
|
≤
0.035
|
≤
0.035
|
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工序操作要點：通過對冶煉難點的分析、總結，生產中從原料的準備、冶煉到澆注，整個工序需要注意以下幾點：
EBT電弧爐冶煉：挑選優質廢鋼、料頭，并按工藝要求配入生鐵，保證熔清C含量≥0.70%，控制電弧爐碳氧槍吹氧強度，避免鋼液產生過度氧化進而在二次精煉過程產生大量的內生夾雜物，控制好終點目標元素含量，終點C≥0.20%。
出鋼過程Al按1.70%加入，出鋼前包內加入1/3～2/3鋁塊，剩余鋁塊隨鋼流加入，出鋼結束前鋁塊必須加完。電弧爐出鋼一次將Al含量配置到上限，可以使生成的Al2O3在整個精煉過程以及隨后的軟攪拌過程中有充分的上浮時間，對鋼液的凈化、Al2O3的降低有很好的效果。
出鋼采用留鋼操作，嚴禁氧化渣進入精煉包，為LF精煉工序提供良好的條件。出鋼過程嚴禁向鋼液中加入含硅的合金和脫氧材料，避免增硅。
LF爐精煉冶煉：LF工序脫氧及合金化過程要盡量避免加含硅的脫氧材料；增加石灰用量并保證熔渣堿度及良好的流動性，從而降低SiO2的活度；精煉過程避免氬氣大攪拌而導致卷渣或鋼液裸露，減少鋁燒損和回硅；精煉終點，如Al含量不足，應在爐后喂入鋁線，按上限進行調整，調整結束后進行VD處理；VD真空處理結束后，靜吹時間大于15min，有效保證鋼中夾雜物上浮。
鋼錠澆注：采取氬氣保護澆注，避免鋼水澆注過程氧化而導致鋼中Al含量降低；精煉包必須清理干凈，包襯無殘鋼、無粘渣，防止鋼包內有殘余SiO2在精煉過程中被還原，導致鋼水增硅。
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