[发明专利]一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件

权利要求书

1.一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：将铁水入转炉冶炼，随后进行钢包精炼炉精炼、真空循环脱气以及大方坯连铸；

按质量百分数计，大方坯连铸过程中使用的保护渣的化学成分包括：31～36.8％的SiO₂、2.5～3.5％的Al₂O₃、15～17.25％的CaO、3.5～6.5％的MnO、9.05～10.95％的Na₂O、14～16％的总C以及12～15％的F；

所述保护渣的碱度为0.40～0.48，熔点为900～980℃，含水量为0.10～0.35％，粘度为0.35～0.40Pa·S；

大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为210～220Nm³/h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.24～0.28L/kg；

其中，二冷区的水量分配比例为：足辊段为29～35％、一区为25～30％、二区为22～26％、三区为15～20％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为65～135次/min，振幅为5～8mm；

和/或，大方坯连铸过程中，结晶器的电磁搅拌参数为650～750A/2.5Hz，末端电磁搅拌参数为600～680A/3.5Hz。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的熔炼成分包括：0.3～0.5％的C、0.75～1.05％的Al、1.40～1.60％的Cr、0.10～0.30％的Mo、0.25～0.39％的Si、0.35～0.55％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S，余量为铁和不可避免的杂质；

优选地，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51～1.60％，Si的含量为0.25～0.35％，Mn的含量为0.47～0.55％；

更优地，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51～1.54％，Si的含量为0.28～0.32％，Mn的含量为0.47～0.52％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，铁水入转炉时，控制铁水中S含量≤0.025wt％，Si含量为0.30～0.80wt％，铁水的温度≥1260℃；控制冶炼终点对应的C含量≥0.08wt％；

出钢时加入碳粉进行预脱氧，出钢过程中加入1.0～2.0kg/t的低碳锰铁、18～24kg/t的低碳铬铁以及2.5～3.0kg/t的铝铁合金。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，钢包精炼炉精炼过程中使用脱氧剂以对精炼渣进行维护，所述脱氧剂为不含Si的脱氧剂；

钢包精炼炉精炼过程中，前期化渣时的底吹Ar气压力为25～45m³/h，后期维护精炼渣过程中底吹Ar气压力为0～10m³/h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，真空循环脱气过程是在0～0.266KPa的真空度的条件下处理至少24min，纯脱气时间至少为18min；

真空处理开始3min后加入铝块以调整Al的含量，破真空后喂纯钙线；

连浇炉软吹氩时间≥20min，开浇炉软吹氩时间≥15min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，连铸过程中，开浇炉的温度≤40℃，连浇炉的温度≤35℃；

浇注过程中，全程无氧保护浇注，中间包使用Al-Ca质覆盖剂代替Mg质覆盖剂；

浇注后，将所得的钢坯进行缓冷或进行加热轧制，若进行缓冷，钢坯入缓冷坑的温度＞600℃，缓冷时间≥48h。

9.一种大方坯中碳高铝钢铸坯，其特征在于，经权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而得。

10.一种零配件，其特征在于，所述零配件的加工材料包括权利要求9所述的大方坯中碳高铝钢铸坯；

优选地，所述零配件包括螺杆、套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆或磨床主轴。