炼钢 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (3): 101-.

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20CrMnTiH齿轮钢冶炼全流程夹杂物形成和演变规律

李伟涛1,汤群伟1,王凯民2,贾星宇2,王华军2,唐海燕2   

  1. (1.潍坊特钢集团有限公司,山东 潍坊 261000;
    2.北京科技大学 冶金与生态工程学院,北京 100083)
  • 出版日期:2025-06-05 发布日期:2025-06-05

Formation and evolution of inclusions in the whole smelting process of 20CrMnTiH gear steel

  • Online:2025-06-05 Published:2025-06-05

摘要: 为进一步降低和控制某钢厂由BOF→LF→VD→CC流程生产的20CrMnTiH齿轮钢中的非金属夹杂物,对其冶炼全流程进行系统取样分析,并结合热力学计算探究了夹杂物的形成机理和演变规律。结果表明,LF精炼前期夹杂物主要为Al2O3,LF精炼后期夹杂物逐渐向CaO-(MgO)-Al2O3转变,VD破空钙处理后夹杂物演变为CaO-MgO-Al2O3-CaS。热力学计算表明,当钢中w[Al]为0.021%时,w[Ca]仅大于1 ×10-6就可将Al2O3改性为CaO·Al2O3w[Ca]控制在(8~29)×10-6时可生成液态的12CaO·7Al2O3,此时若将w[S]控制在0.003%以下,还可避免CaS在12CaO·7Al2O3表面析出。针对铸坯中的TiN夹杂物,计算表明当凝固分率fs为0.74时,TiN夹杂物开始在固液两相区析出,为此可以采用加强二冷强度的方式,降低钢液在固液两相区的停留时间,达到抑制TiN析出的效果。

关键词: 20CrMnTiH钢, 夹杂物, 热力学, 凝固析出