高性能熱作模具鋼12344EFS電爐冶煉工藝的研究

1、高性能熱作模具鋼1.2344EFS電爐冶煉工藝的研究牟風(fēng)王琳燕云趙 敏撫順特殊鋼 股份有限公司遼寧撫順113001摘要 本文研究了不同的冶煉工藝對(duì)1.2344鋼純凈度及沖擊韌性的影響，簡(jiǎn)要闡述了UHP脫氧工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明: 采用UHP+LF+VD工藝冶煉的 1.2344鋼O可以控制到15ppm以下:P可以從0.020降到0.010以下，S可以從0.015 降低到0.005以下，從而提高了鋼的純凈度及沖擊韌性。關(guān)鍵詞 冶煉工藝; 橫向沖擊性能; 熱作模具鋼ResearchonMeltingProcessofHigh-performanceHotWorkDieSteel1.2344EFSM

2、ouFeng WangLin Yan Yun Zhao MinFushun-SpecialSteel Co.,LtdFushun 113001,ChinaAbstract Thispaperstudiedtheeffectofdifferentmeltingprocessonsteelpurityandimpacttoughnessof1.2344,andmadea briefintroductionofthetechnicaladvantageofUHPdeoxydationprocess.Resultsshowthatfor1.2344,withUHP+LF+VDmelting proce

3、ss,Ocanbecontrolledbelow15ppm,Pwasreducedfrom0.020 tolowerthan0.010,Swasreducedfrom0.015 to lowerthan0.005,henceincreasedsteelpurityandimpacttoughness.Keywords meltingprocess; transverseimpactproperty; hotworkdiesteel第十七屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集由表l可見(jiàn)，兩種冶煉方法中的C、Cr、Mo、V等元素均按中限控制，以便得到穩(wěn)定的性能。采用 UHP冶煉工藝生產(chǎn)的12344，成品硫含量可以

4、從0015降低到0003，磷含量可以從O020降到0009。12冶煉工藝UHP+LF+VD或EAF+LF+VD精煉工藝是目前應(yīng)用最為廣泛的12344鋼冶煉工藝。但兩者相比，采用 UHP冶煉的鋼在純凈度方面具有一定優(yōu)勢(shì)。對(duì)比兩種冶煉工藝的氧化過(guò)程，EAF爐氧化期吹氧去碳脫磷， 氧化末期鋼液中的H】可降低到3ppm，磷也可降低到0010。但是，經(jīng)過(guò)扒渣還原精煉，氧化渣扒不凈，磷又部分還原，結(jié)果前功盡棄。UHP爐廢鋼熔化后，吹氧脫碳，脫銥去氣去夾雜效果很好。氧化末出鋼碳在O10左右，高氧化性，高堿性，大渣量，可以把磷降到很低的水平。同時(shí)，采用偏心底出鋼，留鋼 留渣操作，避免了氧化渣進(jìn)入鋼包中與合金發(fā)

5、生不利反應(yīng)，成品【O】可以控制到15 ppm以下。提高了鋼的 純凈度。除此之外，由于超高功率電爐輸入最大的有功功率，強(qiáng)制縮短冶煉時(shí)間，并且噸鋼電耗比EAF低 2030左右，同時(shí)由于冶煉時(shí)間短，造泡沫渣減少電極氧化，電極消耗降低50-60?？傊珽AF+LF+VD工藝相比，UHP+LF+VD爐冶煉工藝，可以準(zhǔn)確控制化學(xué)成分、保證脫氧脫硫脫 氣、去夾雜，提高鋼液純凈度，克服了EAF工藝缺點(diǎn)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。2冶煉工藝對(duì)12344鋼純凈度及沖擊性能的影響21 冶煉工藝對(duì)12344鋼純凈度的影響由于唧+LF+VD冶煉對(duì)鋼液的脫氧脫硫脫氣都有較好的效果，【o】可以控制到15 ppm以下，所以采用UHP

6、冶煉的12344鋼純凈度較好，表2為2012年全年分別采用UHP+LF+VD和EAF+LF+VD冶煉工 藝生產(chǎn)的12344鋼夾雜物的最大級(jí)別及標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別(評(píng)級(jí)按ASTM E45標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn))。表212344鋼的純凈度Table2 Purity of 12344從表2可以看出，采用UHP+LF+VD冶煉的12344鋼中各類(lèi)夾雜物粗系均為0級(jí)，氧化物、硫化物、第十七屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集氮化物細(xì)系為1O級(jí)，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別。各類(lèi)夾雜物級(jí)別明顯優(yōu)于EAF+LF+VD冶煉的12344鋼。22冶煉工藝對(duì)12344鋼橫向沖擊性能的影響為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性，除進(jìn)行對(duì)比研究的工藝參數(shù)外，其他關(guān)鍵工藝參數(shù)(化學(xué)成分

7、控制、均 質(zhì)化處理、鍛造比、超細(xì)晶處理)均保持一致【4】。橫向沖擊試樣分別取自于圓鋼的l2半徑處和中心處， 無(wú)缺口試樣尺寸為7mmxlommx55mm。沖擊試樣經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后硬度控制在44-46HRC的范圍內(nèi)。采用 A654RXY自動(dòng)端淬硬度機(jī)和ZBC300型沖擊試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)試樣硬度和橫向沖擊性能。表3為冶煉工藝對(duì) 12344鋼橫向沖擊性能的影響。表3冶煉工藝對(duì)12344鋼橫向沖擊性能的影響Table3Effect of melting process on lateral impact property of 12344從表3中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在其他生產(chǎn)工藝相同的條件下，I，瑚P+LF+vD精煉

8、鋼的橫向沖擊性能，特 別是中心處的沖擊功明顯優(yōu)于EAF+LF+VD精煉鋼，其中l(wèi)2半徑處橫向沖擊性能提高了365，中心處 橫向沖擊性能提高了2506。與電渣鋼相比沖擊功與之相接近，其中12半徑只比電渣鋼低19J。結(jié)果表 明UHP+LF+VD精煉鋼能夠滿(mǎn)足高性能12344鋼的沖擊韌性。3結(jié)論1)采用呻+u'+VD冶煉工藝生產(chǎn)的12344，成品【S】可以從0015降低到0003，吲可以從0020降到0009。2)通過(guò)采用唧+I，F(xiàn)+冶煉12344，【O】可降到15ppm以下，提高了鋼的純凈度。3)采用UHP+u'+VD冶煉通過(guò)控制吲，12344橫向沖擊性能提高，中心處可達(dá)1858J，12半徑處可達(dá)2526J。4)采用P+U沖VD冶煉工藝，控制P】<o010，【S】<o005，可以生產(chǎn)高性能的12344EFS鋼。參考文獻(xiàn)1】杜光華模具鋼的發(fā)展現(xiàn)狀J特殊鋼，1995，1