[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

说明书

本发明公开了一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件，属于炼钢技术领域。上述制备方法主要包括：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；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及9.05～10.95％的Na₂O等；其碱度为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；结晶器冷却水流量为210～220Nm³/h。该方法可有效防止中碳高铝钢铸坯产生表面裂纹，所得的铸坯具有良好的表面质量。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件。

背景技术

中碳高铝钢经渗氮处理后具有很高的表面硬度、耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及腐蚀性。处理后尺寸精度高，主要用于制造注塑机的螺杆和套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆、磨床主轴等轴类、活塞类零配件等。

中碳高铝钢的控制成分一般为：0.30～0.50％的C、0.70～1.20％的Al、1.10～1.70％的Cr、0.10～0.30％的Mo、0.15～0.40％的Si、0.30～0.60％的Mn，并含有一定量的微量元素。此系列钢种Al含量高，是普通钢种的40多倍，因此连铸这一钢种就更为困难，水口极容易结瘤导致塞棒上涨严重连浇困难。此外，其余合金元素含量也较高，尤其是在生产过程中，钢中铝易氧化，硅、铝成分波动大，钢种成分控制困难。同时，在浇注铝含量过高的钢种时，连铸保护渣在结晶器内的使用性能也很容易恶化，铸坯表面质量难以控制经常出现凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷，导致铸坯判废或修磨量大。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法以解决上述技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法制备而得的大方坯中碳高铝钢铸坯。

本发明的目的之三在于提供一种加工材料包括上述大方坯中碳高铝钢铸坯的零配件。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法，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；

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。

在可选的实施方式中，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％。

在可选的实施方式中，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。