20CrMnTi齿轮钢生产实践

    齿轮钢在汽车上有着极其广泛的使用，在使用的过程中会受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用。因此要求齿轮钢不但要有良好的强韧性、耐磨性，能很好地承受冲击、弯曲和接触应力，而且对夹杂物的控制也提出了较高的要求。据此，承钢公司根据用户的要求对齿轮钢化学成分进行设计，调整了相关的工艺参数，在没有电磁制动的情况下，通过连铸配水系统和辊缝的调整，板坯质量合格，成功生产出20CrMnTi齿轮钢，为下一步齿轮钢的生产奠定了基础。

工艺流程

   目前，国内大部分钢厂是在方坯上进行20CrMnTi齿轮钢的生产，承钢公司根据用户需要，在200 mm x (900 ~ 1 650) mm的板埋上进行生产试制。主要工艺流程如下：

高炉含钒铁水→脱硫→ 150 t转炉提钒→ 150 t 转炉冶炼→LF精炼→板坯连铸保护浇铸→1780生产线板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱（可选）→精轧→层冷→卷取→检验→包装→检斤→人库。

转炉冶炼

承钢炼钢使用含钒铁水，铁水中硫含量相对较高，在脱硫工序要进行深脱硫，避免硫对冶炼过程的影响，保证人转炉铁水[S]专0.020%。根据承钢现有的工艺采用高拉碳的方式进行操作。相关资料研究表明，钢中碳含量和氧含量有一定的比例关系，当终点碳含量小于0. 05%时，钢水就存在过氧化现象，钢水过氧化会降低钢水的纯净度，因此,将转炉终点碳含量控制在不低于0. 07%，避免钢水过氧化，同时提高一次拉碳的比例，减少后吹次数。出钢过程中采取在线吹氩方式，用挡渣塞挡前期渣，出钢过程采用滑板挡渣。

温度进行调整；通过合适的处理方式对夹杂物进行变性处理，促进夹杂物的上浮。在精炼工序根据钢中的氧含量确定脱氧剂的加入数量，主要采用沉淀脱氧方式为主，本次根据钢水中的氧含量情况平均加人铝线0.4 kg/t钢，使钢中的Als达到0.02%的 目标。炉渣的成分对夹杂物的去除有着直接的影响，降低炉渣中与夹杂相同成分的活度可以提高炉 渣对该夹杂的吸收能力，渣系采用CaO - Si0₂ - A1₂0₃，碱度R控制在3.0 ~4.0(目标），LF精炼渣,精炼后期适当加人活性石灰、萤石调整熔渣；向钢包内喂人钙铁线或钙铝线对钢水进行钙处理，Ca/Als >0. 10后转人软吹，软吹氩过程严禁钢液面裸露。

连铸浇铸

    在20CrMnTi齿轮钢生产过程中，连铸坯的质量对卷板的质量有着重要的影响，在板坯没有电磁制动的情况下，如何减少成分偏析,保证铸坯的内部质量符合相关标准要求是非常关键的因素。在连铸生产过程中采用全程保护浇铸，在长水口处添加密封垫圈和氩封，在中包到结晶器之间添加浸人式水口，并且适当的进行吹氩，避免钢水在浇铸的过程中由于二次氧化造成钢水夹杂物含量升高。为了提高铸坯的内部质量，对扇形段内的6、7、8段的辊缝进行适当的调节使其有一定的压力，减少中心疏松、中心缩孔的产生；同时对结晶器的冷却水和0段的冷却水进行调整，减少板坯偏析的产生。

转炉终点碳含量较高，80 %的炉次一次拉碳成功，从而使终点氧活度得到很好地控制，为降低脱氧剂量、提高元素收得率及钢的清洁度创造了良好的条件