40Cr工艺要点(20091208).doc

承钢管理体系作业文件编号： 批准人： 40Cr合金结构钢热轧圆钢工艺要点（试行）1 产品应用领域、执行标准40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性，钢的淬透性良好和较好的切削性能。调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉、螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处理后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。执行标准：GB/T 3077-19992 工艺路线混铁炉100吨转炉提钒100吨转炉冶炼LF精炼5#方坯保护浇铸（电磁搅拌）165165方坯一棒加热炉高压水除磷粗轧机组中轧机组精轧机组3#倍尺飞剪冷床4#定尺摆剪收集检验包装检斤入库3 技术要求3.1化学成分控制表1 化学成分牌号化 学 元 素 %CSiMnCrPS40Cr标准0.370.440.170.370.500.800.801.100.0350.035目标值0.380.400.200.300.650.750.851.000.0150.010注：（1）残余Ni、Cu含量各不大于0.20。（2）Als:0.010%0.035%。3.2力学性能表2 圆钢力学性能牌号规格mm热处理后力学性能HB热顶锻1/3脱碳层mmRm N/mm2Rel N/mm2A %Z %Aku2 J40Cr6098078594547207合格D 1.5%表3 40Cr热处理工艺参数牌号试样毛坯尺寸mm热 处 理淬 火回 火加热温度冷却剂加热温度冷却剂第一次淬火40Cr25850油520水、油3.3 低倍3.3.1 钢材的横截面酸浸低倍组织试片上不得有目视可见的缩孔、气泡、夹杂、翻皮、白点、晶间裂纹。3.3.2 酸浸低倍组织级别应符合表4的规定表4 低倍组织钢类锭型偏析中心疏松一般疏松一般点状偏析边缘点状偏析优质钢级别 不大于333114 炼钢工艺要点4.1 冶炼条件4.1.1 组织用低硫铁水（或半钢）冶炼，铁水（或半钢）S0.040%，以保高拉碳为原则控制冷料用量；4.1.2 新炉前10炉、补炉后前3炉，不得冶炼本钢种。4.2 吹炼过程4.2.1 全程化渣：冶炼前期尽早化渣，利用低温大渣量脱磷；要求炉温上升平稳；4.2.2 吹炼过程确保N2、Ar切换；4.2.3 按“高拉补吹法”控制终点；4.2.4 出钢前要进行后搅，后搅时间大于90s，保证炉内钢水均匀、取样准确。4.2.5 严禁不等样出钢，拉碳高低应以确保S、P达到规定要求为准。4.3 终点控制4.3.1 倒炉时倒出富磷终渣；4.3.2 终点成份最佳控制：S0.025，P0.010，C：0.100.20；4.4 出钢及脱氧合金化4.4.1 采用硅锰合金和铬铁合金、硅铝钡进行脱氧合金化。4.4.1.1 要求硅铝钡加入量：1.53.0kg/t，根据终点氧化性控制加入量。4.4.2 钢包洁净，红包出钢；4.4.3 出钢至1/3时开始加入合金料，严禁合金料加入包底，出钢至3/4加完；4.4.4 采用挡渣机挡渣出钢，钢包内渣层小于50mm，出钢后保证钢包自由空间不小于400mm；4.4.5 出钢过程中加入过程精炼渣4-6kg/吨钢，顶渣：1kg/吨钢，出钢后加入包内。4.4.6新包第一包不得盛装本钢种。4.5 温度控制 应确保LF进站包温：第一包：1580；连浇包次：1560。5 精炼工艺要点5.1 根据大包渣量及钢水成分配加渣料和合金料，根据包样分析结果，调整钢液成分至控制目标成分；5.2 造还原渣精炼，渣变白后，继续分批加入脱氧剂，保持白渣时间不低于12min。精炼过程分批加入电石或碳化硅，确保埋弧效果，减少钢液增氮。5.3 向钢包喂入钙铁线对钢液进行Ca 处理，严禁钢液剧烈翻腾，要求Ca/Als比大于0.1（第一炉要求Ca/Als比大于0.14）；5.4弱吹氩过程保证钢液面微微蠕动，严禁钢液面裸露，保持弱吹氩时间大于12分钟；5.5精炼控制目标：TO30ppm，N50ppm；5.6出站温度控制：第一包：15901610；连浇包次：15601580。5.7钢包离站，加保温剂覆盖全钢液面，表面黑渣。6 连铸工艺要点6.1 拉钢前准备6.1.1严格执行烘烤工艺，保证中间包、浸入式水口烘烤时间与烘烤温度，浸入式水口必须烘烤至红热状态。6.2.2 中间包烘烤结束后，检查中间包工作层耐火材料是否脱落，且中间包内清洁无杂物，确认正常后再进行浇钢。6.2 拉钢过程控制6.2.1中间包加入低碳覆盖剂，加入量要充足，防止钢水发生二次氧化，并减少钢水温度损失。上层覆盖剂禁止在长水口附近加入，以防止钢水增碳。6.2.2液相线温度1495，目标过热度25（1525）。6.2.3在浇注过程中大包采用保护套管进行大包注流保护，中间包采用浸入式水口保护，确保长水口、浸入式水口密封良好；长水口附近钢水不能裸露,保证浸入式水口在结晶器内对中，插入深度80100mm；6.2.4正常浇注情况下，要求中包液面控制在500mm以上，利于夹杂物上浮，同时可缓冲大包钢流的冲击，减少钢水在长水口处的上翻。6.2.5钢包向中间包浇注钢水时不能下渣。6.2.6要求拉速控制在1.8m/min以下，并保持拉速稳定；6.2.7 液相线温度1495，目标过热度25（1525）。6.2.8结晶器保护渣使用专用保护渣。7 炼钢检验7.1 每炉取样，进行低倍检验。7.2 加强对坯料的管理，严禁混号。7.3 加强对头、尾坯和浇余等废钢的管理，要单独堆放。8 轧制工艺要点8.1 加热制度8.1.1 钢坯出炉温度：1150；8.1.2 钢坯断面温差要求：30；同条钢坯温度差要求：50；8.1.3 钢坯在加热过程中应严格控制加热温度，防止出现过热、过烧等加热缺陷；8.1.4坯料应单独管理，严禁混号，且坯料入炉时，不同牌号的坯料前后留出三个空齿，同牌号不同炉号的坯料前后各留一个空齿，以防止坯料混号；8.1.5返回钢及时跟队；不能及时跟队的，要单独管理，严禁混号，等待技术中心的处理通知。8.2 轧制工艺8.2.1 开轧温度：112030；8.2.2轧机调整：导卫、轧辊表面应认真检验，不得有粘钢、刮丝、辊错现象，以防出现耳子、折叠、结疤等轧制缺陷，如有上述缺陷必须清除。清除深度按GB/T30771999执行；8.2.3热轧圆钢的尺寸精度应符合GB/T702-2008表1中2组的规定；8.2.4 不同牌号的圆钢上冷床时，前后各留3个以上的空齿；同牌号不同炉号的圆钢在冷床上，前后各留13个空齿，以防止圆钢混号；8.2.5保证钢材断面的剪切质量：断面不得有马蹄形，切斜面截面尺寸的1/6；8.2.6 轧制过程中产生的切损、中间轧废、废次材，集中管理，单独堆放。 9 包装、标识要求9.1定尺长度：按合同要求定尺剪切，公差为050mm；9.2钢材成捆包装，按检斤交货，每捆重量不超过3.0吨；9.3 标牌执行标准：GB/T3077-1999；9.4 每捆钢材端头贴不干胶标记，要求30mm(含30mm)以上在一端头部支支贴不干胶标记，1830mm在两端头部各贴3个不干胶标记，注明钢种、规格、热顶锻；9.5在线包装的定尺材炉与炉之间衔接处不能两炉号混包，范尺材包装也不能混包。10 检验项目及取样要求表5 盘条检验项目、取样数量、部位及试验方法序号试验项目试验方法取样部位数量1化学成分GB/T223，GB/T4336GB/T22212拉伸GB/T228，GB/T6397不同根钢材23冲击GB/T229不同根钢材24硬度GB/T231不同根钢材35尺寸卡尺、千分尺整根材上逐根6表面目视整根材上逐根7热顶锻GB/T233不同根钢材28脱碳GB/T2249（金相法）不同根钢材39低倍组织GB/T226，GB/T1979不同根钢坯或钢材210非金属夹杂GB/T10561不同根钢材211晶粒度YB/T5148任一根钢材112显微组织GB/T13299不同根钢材213塔形GB/T15711不同根钢材214气体分析不同根钢材2备注序号19为常规检验项目；序号1014为研制期间检验项