20CrMnTiH齿轮钢氧氮分析

氮含量的措施。通过改进炼钢工艺，达到提高质量的目的。
关键词: 氧、氮含量；炼钢工艺；低碳合金钢
中图分类号：TF762+.3
文献标识码：A
文章编号：1672—4224（2017）02—0006—04
Analysis on Variation of Oxygen and Nitrogen Content of 20CrMnTiH GearSteel
（2）LF 精炼工艺。LF 精炼站采取双工位，进站 后首先送电化渣提温，分别加入电石、硅铁粉、铝渣 球等调渣剂，精炼炉必须保证白渣 15min 以上，喂丝 前加钛铁合金，冶炼时间≥40min，喂钙线≥200m/ 炉。软吹 10 min 后静置，静置 5 min 后出站吊包至连 铸回转台。
（3）连铸工艺。连铸采取双中包十流浇铸，铸坯断 面 150 mm×150 mm。连铸采用大包下渣检测装置，防 止大包下渣。连铸全程（从大包、中包、结晶器）保护浇 铸，减少钢水二次氧化，防止水口结瘤，结晶器液面控 制采用“黑液面”操作。正常浇铸中包液位不得低于 15t，最后停浇中包液位低于 15t 此液位的铸坯应切 除。大包结束须留钢水大于 1.5t。连铸采取恒拉速操 作，最大拉速≤2.0m/min。中间包正常工作液面为 850 mm，此时中间包容量约为 37.6 t；中间包溢流液面 为 950 mm，此时中间包容量约为 42.6 t。一套中间包 由左右两个 5 流中间包及包盖组成，对称砌筑，两个 中间包入口间距 1800 mm。浸入式水口插入深度 50～110 mm，浇铸过程水口采用变渣线操作。
3 取样及样品分析
钢中的的洁净度会影响钢材的强度和韧性等性 能，夹杂物的控制是生产高端齿轮钢的重中之重。钢 中夹杂物的成分、形态、尺寸以及分布直接影响着齿 轮钢的的工艺性能和产品质量。在大多情况下，尽可 能去除钢中的夹杂物可以提高钢材的洁净度。
钢中氧、氮对钢材性能的影响较大，钢中氧主 要以氧化物形式存在，氧化物聚合又会形成非金属
1 言
20CrMnTiH 齿轮钢是一种可用于加工制造齿轮 的低碳合金钢，是性能良好的淬渗钢，淬透性较高， 经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部， 具有较高的低温冲击韧性、焊接性能等，正火后可 切削性能良好。目前我国齿轮钢 20CrMnTiH 的生产 量大致占渗碳齿轮钢的 70%，齿轮钢逐步向着高 纯、窄带、细晶粒、易加工、易切削的方向发展[1]。
2 生产工艺简述
八钢第一炼钢厂主要设备有一座 150 t 转炉，1 座在线吹氩喂丝站，1 座 150tLF 精炼炉，1 台 R10 弧
联系人：黄星武，男，49 岁，硕士，高级工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司制造管理部 E-mail：Huangxw@
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2017 年第 2 期
2017 年第 2 期
新疆钢铁
总 142 期
20CrMnTiH 齿轮钢氧氮分析
黄星武
（宝钢集团八钢公司制造管理部 ）
摘 要: 文章结合炼钢各工序的实际控制，对 20CrMnTiH 齿轮钢精炼、连铸工艺环节取样，分析了钢中氧、氮
含量。找出炼钢各个工序氧、氮含量变化规律，明确炼钢各工艺环节降低氧、氮含量应承担的任务，提出降低氧、
夹杂物，它会使钢的延塑性降低、硬脆性增加，严重 影响钢的机械性能。降低钢中总氧含量是炼钢生产 高品质洁净钢的重要目标。在绝大多数钢中氮元素 是一种有害元素，Fe4N 的析出导致钢的时效性和蓝 脆，降低钢的韧性和塑性, 氮化铝、氮化钛等带有棱 角而脆性的夹杂物，不利于钢的冷热变形加工[2]。
为了提高炼钢产品质量，对齿轮钢的洁净度控 制水平开展研究，以 20CrMnTi 钢的氧、氮含量为研 究对象，主要是通过对八钢第一炼钢厂炼钢工序的 LF 精炼钢包→中间包→连铸坯取样检验，分析钢的 氧、氮含量，研究其变化规律。提出了针对性的工艺 优化措施，为八钢生产其它品种钢提供依据。
HUANG Xin-wu
(Manufacturing Management Department, Bayi Iron & Steel Co.,Baosteel Group)
Abstract: In order to find the change regularity of oxygen and nitrogen concentration in each section, and define the duty of each section in steelmaking process on reducing concentration. Combined with the practical control , the paper studies the analysis of changes in refining and casting ,when the 20CrMnTiH gear steel had been produced. The author presents the methods to reduce oxygen and nitrogen content, which helps to improve the steelmaking process, so as to enhance steelmaking quality. Key words: oxygen and nitrogen content；steelmaking process；low carbon alloy steel
新疆钢铁
总 142 期
10 机 10 流（150 mm2 方坯）合金钢小方坯连铸机。采 用“转炉→LF 精炼→小方坯连铸机”的工艺生产
20CrMnTi 齿轮钢。20CrMnTiH 化学成分见表 1。
表 1 20CrMnTiH 化学成分
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（1）转炉工艺。第一炼钢厂 150 t 转炉，冶炼时 间约为 40 min，炉后脱氧剂选择预脱氧剂或电石、铝 铁、硅钙钡等。采用钼铁、高碳铬铁、中碳铬铁、硅锰 合金、锰铁、钒铁、钛铁等合金，合金必须清洁干燥。