[发明专利]一种42CrMo的节能熔炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及合金铸钢的冶炼技术领域，具体涉及一种42CrMo的节能熔炼工艺技术领域。

背景技术

42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。可用于制造较35CrMo钢强度要求更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具，并且可以用于折弯机的模具等。但是42CrMo在熔炼的时候，工艺方法复杂，熔炼效率低。

为解决熔炼过程中效率低下的问题，中国发明专利申请公布号CN 105648301 A公开了一种42CrMo熔炼工艺，通过设置有加料、造渣、取样扒渣、脱氧、测温、加硅铁、出钢、浇注等步骤，使得42CrMo的熔炼效率大大提高。然而该熔炼工艺在加料熔化中，直接采用将废钢和钼铁混合进行通电融化，但是高熔点的钼铁难以熔化，这势必会带来工艺的能量消耗率高，使得42CrMo的熔炼成高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种步骤简单，节能环保，热量利用率高，生产成本低的42CrMo的节能熔炼工艺。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种42CrMo的节能熔炼工艺，包括如下步骤：

(1)将还原剂，废铬钢和钼铁加入中频感应炉中，使炉床面的压力为0.3-0.5mmH₂O柱；

(2)以280-350℃/h的温升速度，将炉温升至1580-1610℃，保温20-30min；

(3)向炉内投入锰铁，并以105-130℃/h的温升速度，将炉温升至1840-1860℃；

(4)取样并调整元素含量；

(5)向炉内投入造渣材料，以45-60r/min的搅拌速度搅动钢液，当炉内温度降至1450-1520℃时，即可倾炉扒渣；

(5)在电磁搅拌条件下，加入晶粒细化剂，得细晶粒组织；

(6)脱氧脱硫：

(7)钢液在包内镇静1-4min，至温度降至1395-1424℃时，进行浇注。

进一步的，所述步骤(1)中还原剂为焦炭和硅铁粉的组合物。

进一步的，所述步骤(4)中调整得到的元素质量百分数为：碳：0.42-0.46wt％，硅：0.24-0.35wt％，锰：0.55-0.92wt％，铬：1.1-1.3wt％，钼：0.16-0.22wt％，余量为铁和不可避免的其他元素。

进一步的，所述造渣材料为石灰、白云石和萤石以2-4.2:1-2.5:0.5-1的质量比例组成的混合物。

进一步的，所述晶粒细化剂为Al-Ti-B系晶粒细化剂。

进一步的，所述42CrMo的抗拉强度：2100-2300MPa，延伸率：8-14％，硬度：35-38HRC。

本发明的有益效果为：本发明提供的熔炼工艺步骤简单，节能环保；有效提高了熔炉的热量利用率，有助于节约能源，降低生产成本，本发明取得了本领域技术人员预料不到的技术效果，并取得了比现有技术更好的熔炼效果。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种42CrMo的节能熔炼工艺，包括如下步骤：

(1)将焦炭，硅铁粉，废铬钢和钼铁加入中频感应炉中，使炉床面的压力为0.4mmH₂O柱；

(2)以280-350℃/h的温升速度，将炉温升至1593℃，保温24min；

(3)向炉内投入锰铁，并以115℃/h的温升速度，将炉温升至1853℃；

(4)取样并调整元素质量百分数含量如下：碳：0.43wt％，硅：0.27wt％，锰：0.68wt％，铬：1.2wt％，钼：0.19wt％，余量为铁和不可避免的其他元素；

(5)向炉内投入质量比例为3.7:1.3:0.8的石灰、白云石和萤石混合物，以50r/min的搅拌速度搅动钢液，当炉内温度降至1488℃时，即可倾炉扒渣；

(5)在电磁搅拌条件下，加入Al-Ti-B系晶粒细化剂，得细晶粒组织；

(6)脱氧脱硫：