提高履带链轨节用钢35MnB洁净度的研究

张小华  徐克顺  陈伟  邹城辉

（常州市东方特钢有限公司 江苏  常州 213151）

摘  要：常州市东方特钢有限公司采用100吨转炉LD+100吨精炼LF+真空处理VD+连铸CCM+连轧+精整生产线生产35MnB履带链轨节用钢，深受洁净度不稳定的困扰，通过对降低初炼炉终点的钢水[O]含量，优化钢包精炼渣的化学成分，规范关键控制点的操作，试验13炉，其总[O]含量，非金属夹杂物级别和塔形检验很稳定，满足客户需求。

关键词：35MnB；洁净度；研究

前言

    履带链轨节主要用于挖掘机、推土机等工程机械和坦克等军工机械所用履带中用以连接的部分。在工作过程中不仅承受整台机器的重量以及驱动轮对它的驱动力，转向过程中还要承受侧向力，在凹凸不平的道路行驶时还会使链轨节承受冲击载荷。因此，履带链轨节用钢具有较高的纯净度。

    常州市东方特钢有限公司采用100吨转炉LD+100吨精炼LF+真空处理VD+连铸CCM+连轧+精整生产线生产该产品。自从2018年成功开发此产品以来存在夹杂物偶有超标、塔形检验结果较差，深受洁净度不稳定的困扰；为此，技术中心组织人员对各个工序进行研究；最终，钢中夹杂物稳定可控，各项检验完全满足客户要求。

1 技术要求

1.1 化学成分控制

1.2 非金属夹杂物

1.3 塔形检验

2 生产过程研究

2.1 LD转炉工序

    通过heraeus定氧仪测量钢水终点[O]含量，跟踪研究了35MnB转炉出钢[O]的数据，发现在[C][O]积达到0.0028~0.0030，数值明显偏高，在 [C]含量相同的情况下，[O]含量偏高，使得脱氧产物增多。为此，采用顶底复吹、保碳（终点C≥0.08%）和低温（1600℃~1620℃）出钢、改进挡渣方式等，降低转炉终点[C][O]积，达到降低初炼钢水[O]含量的目的。

2.2 LF精炼工序

    为了追求钢中的低[O]含量，采用高碱度渣精炼，,同时精炼终渣CaO/Al2O3的比值达到3~5。

    由于钢中碱度高，CaO/Al2O3的比值高，炉渣中的CaO活性高，导致钢中即使[O]含量很低的情况下，仍然存在少量大颗粒钙铝酸盐类夹杂物；而大颗粒夹杂物会导致发纹超标，严重时贯穿塔形的两个台阶。

    经过研究，为了降低大颗粒夹杂的出现几率，采用合适的碱度（3~5），CaO/Al2O3的值范围1.6~2.0，同时保证精炼白渣时间≥20min。

2.3 VD真空处理

    为了进一步提高钢水洁净度，降低钢中有害气体的含量，在真空度≤67Pa的情况下，保持时间≥12min。真空处理结束后喂入Ca线进行变性处理，保证[Ca]/[Al]范围0.05~0.10。喂线后软吹时间≥15min。

2.4 CCM连铸工序

    为了防止二次氧化，大包长水口采用氩封结构，中包使用整体内装水口；为了降低钢水对耐材的侵蚀，采用低过热度浇注。

3 产品实物质量

3.1 钢材的总氧含量

    由表6看出，钢中的T[O]含量基本≤0.0012%，满足客户对[O]含量的要求。

3.2 钢中非金属夹杂物

3.3 塔形检验

    经过对初炼钢水氧含量控制、精炼渣的改进，各个关键点的严格控制，每炉随机取的2个非金属夹杂物试样，级别为0~1.0级；塔形检验，没有发现连接两个台阶的发纹；非金属夹杂物级别和发纹长度全部满足客户需求。

4 结论

        1）以前片面追求钢的低[O]含量，采用高碱度渣，没有关注操作细节，精炼白渣保持时间短等原因，导致非金属夹杂物和塔形检验存在一次检验不合格的情况，困扰了很久。

        2）经过对生产过程研究，采取了以下改进措施：对转炉终点定氧，控制[C][O]积的范围，有效降低了初炼钢水的氧含量；对精炼炉的炉渣结构进行了优化，降低CaO的活性度；规范了VD真空处理操作；控制钢中[Ca]/[Al]；连铸采用全程保护浇注，使用整体内装水口和低过热度浇注。

        3）通过优化改进，钢中的氧含量、非金属夹杂物级别和发纹长度很稳定，满足客户要求；为生产其它高洁净钢提供了方向。