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ZG35CrMo钢材质的研制

  ZG35CrMo钢由于较低的合金比、优良的淬透性、较高的强度及良好的耐腐蚀性能,在我国冶金矿山、建材水泥、化工、核工业、炼铁高炉宽粉等行业得到了广泛应用,具有很大的市场需求量.其化学成分(%)为:C0.30~0.40,Si0.17~0.45,Mn0.5~0.8,Cr0.8~1.10,Mo0.2~0.3,S、P≤0.04。

  我公司于2003年展开了对ZG35CrMo钢的研制工作,经各方调研、技术经济论证、方案设计及对现有设备实施技术改造,先后进行了多次生产实验,经不断总结经验、完善工艺,成功研制出了各项性能指标均达到或超过国内先进水平的ZG35CrMo钢。

  一.试验的各工序过程控制:

  化学成分控制(%):

  (1)碳(C):超过共析成分后与Cr、Mn、Mo等合金元素形成的碳化物固溶于铁素体中强化基体,使钢的强度和硬度大幅度提高,从而提高钢的耐磨性,但C过高则韧度降低,因此不能单纯增加碳量来获得高强度和硬度,控制为0.30~0.40。

  (2)硅(Si):固溶于铁素体和奥氏体中,有明显的强化作用,Si降低C在奥氏体中的溶解度,促使碳化物析出,提高强度和硬度。Si和O的亲和力仅次于Al和Ti,而强于Mn、Cr、V,是很好的还原剂和脱氧剂,可提高钢的致密度,但过高将显著降低钢的塑性和韧度,控制为0.17~0.45。

  (3)锰(Mn):强烈增加钢的淬透性,这对生产中采用空冷淬火极为有利,淬火后得到马氏体组织。Mn还起到脱氧剂和脱硫剂的作用,可净化钢液,但过高会促使晶粒粗大,控制为0.5~0.8。

  (4)铬(Cr):是碳化物形成元素,Cr溶于奥氏体中强化基体且不降低韧度,推迟过冷奥氏体转变,增加钢的淬透性,Cr使钢的强度和硬度明显提高,此外Cr能细化晶粒,提高回火稳定性,控制为0.8~1.10。

  (5)钼(Mo):在钢中主要作用是提高淬透性,细化晶粒,改善碳化物的形态和分布,防止回火脆性,与Cr同时加入可改善冲击韧度,控制为0.2~0.3。

  冶炼工艺(中频感应电炉熔炼):中频感应电炉是目前铸造行业***,同时也是应用*广泛的冶炼设备,由于它的强磁力搅拌作用,因此,冶炼钢液能够*大程度地实现"温度起伏"、"浓度起伏"和"成分起伏"。

  (1)加料:加入废钢、钼铁后通电熔化,在开始通电的6-8分钟内供给60%的功率,待电流冲击停止后,逐渐将功率开至*大,随时注意捣料,防止炉料"搭桥"并继续添加炉料。

  (2)造渣:炉料熔清后,加入造渣材料覆盖钢液,渣料加入量为总装量的1-1.5%。

  (3)取样扒渣:炉料熔清后,取样分析C、S、P、Mo、Si、Mn,P∠0.02%,并将预热的铬铁及造渣材料加入炉内,渣料熔清后将功率降到40-50%,倾炉扒渣,另造新渣。

  (4)脱氧:渣料化清后,加入(石灰粉:铝线=1:)石灰0.3Kg,铝线0.6Kg进行扩散脱氧,脱氧过程中可用石灰粉和萤石粉调整炉渣粘度,同时在钢液温度达到1560℃以上时,扒除大部分炉渣,加入锰铁和造渣材料。

  (5)测温:测量钢液温度,要求出钢温度在1610-1630℃,并作圆杯试样,检查钢液脱氧情况。

  (6)加硅铁:出炉前5-10分钟加入硅铁,加入量按规定下限配入,并根据试样1调整化学成分。

  (7)出钢:钢液温度符合要求,圆杯试样收缩良好时,停电出钢,在钢包中加入稀土硅0.4kg进行孕育处理,插铝线(0.8Kg/t)0.5Kg进行终脱氧,*后加入覆盖剂,防止钢液氧化,并作成品分析。

  (8)浇注:钢液在包内镇静3-5分钟后进行浇注,要求浇注温度为1500-1550℃(根据铸件确定)。


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