连铸生产60CrNi工具钢的研制

　60CrNi工具用钢是为了制造出口用各类花色钳而专门生产的高硬度、高韧性工具用钢。该类钢种除在制作各类工具时能满足刃口的高硬度要求外还能满足其韧性要求，不至于发生崩刃、脆断等现象。

　　2研制过程

　　此钢种白点敏感性强，钢坯(锭)纵裂倾向性严重。因此，相似该钢种的生产工艺国内厂家一般采用模注。由于江阴兴澄钢铁有限公司三炼分厂生产该钢种可以对钢水进行真空精炼，钒水纯净度高，因此经论证分析认为，通过台理控制连铸工艺参数用连铸生产该钢种仍是可行的。同时由于连铸材可一火成材，生产效率高、成本低、成材率高，所以从连铸小批量试制成功并逐渐替代了原来的模注生产工艺，采用连铸工艺生产在国内尚属首家。

　　2.1试制工艺

　　40tEAF+40tLF十40tVD—R6cCM连铸成140方坯一铸坯缓玲、精整修磨一一轧制小规格圆棒轧后控制冷却产品精整修磨检验。

　　2.2精炼工艺

　　(1)IJF炉精炼：电炉(EBT)出锕后包内预脱氧并台金化，将成分调至规格范围。包内加4430kg合成渣，LF炉全过程吹氩搅拌。为保持LF炉内的强还原气氛增强钢液的脱氧效果，分批加入SiC粉、FeSi粉进行扩散脱氧，炉时间控制在40—5Omin。

　　(2)VD真空脱气：为最大程度地降低钢中[14]、[O]、[N]等气体含量，钢液在高真空下(60Pa以下)处理保持大于15min，破空后继续软吹氩大干gmin，以使夹杂物充分上浮，净化锕液，从而保证了钢中[H]≤2×10—6。

　　2.3连铸工艺

　　连铸是整个工艺过程的关键及难点。该钢种属于马氏体钢，连铸工艺参数控制不当，铸坯表面易产生开裂，因此连铸时采用以下措施：

　　(1)中包钢水控制低过热度在20℃3O℃，保护浇注；

　　(2)按不同的中包温度拉速控制在0.9—1.1m/min：

　　(3)二玲段冷却采用气雾冷却；

　　(4)结晶器振动采用高频率小振幅，并减少结晶器液面的波动使之控制在±2cm，防止铸坯表面夹渣；

　　(5)结晶器保护渣克分干燥，勤加、少加：

　　(6)铸坯下冷床后必须进行缓冷。

　　2.4轧钢工艺

　　(1)加热工艺：60CrNi导热性差，600℃以下不宜快速加热，装料时控制炉尾温度不大于500℃，缓慢加热，以防止温度太高.铸坯开裂。

　　(2)含[c]量较高，在高温下脱碳，必须控制炉温和炉内气氛，并有足够的均热时间

　　(3)坯料加热温度控制在l050℃～1150℃，开轧温度≥1000℃，终轧温度≥850℃：

　　(4)轧制过程不允许穿水冷却，以免钢材淬裂。

　　(5)轧后控制冷却速度。轧后必须快速过冷床，收集、剪切、打捆堆冷。

　　3试制关键技术及结果分析

　　3.1试制的关键技术

　　3.1.1表面质量的控制

　　本钢种为中碳c—M钢，属白点敏感性及纵裂敏感性较强的钢种，应加强各种人炉材料、中包耐材系统的干燥和烘烤以减少带人钢液中的气体含量。保证在高真空度下的脱气时间，并要采取措施对连铸坯进行缓冷。有效避免由于钢液气体含量高、铸坯冷却不当造成的钢材表面开裂。钢液在喂Al线后要有足够的软吹氩时间，进一步保证成分的均匀并有良好的脱气去夹杂条件。钢坯缓冷后要进行精整修磨，在加热过程中严格控制加热温度和加热速度，防止过烧；轧制过程中，一方面优化孔型的设计，另一方面通过勤换轧槽和轧辊，勤调整。避免折叠和耳子的产生，从而有效地控制了钢材的表面质量。

　　3.1.2硬度的控制

　　此钢含有中量的c及较高的台金，轧制规格又较小，为便于在使用过程中剪切下料，为此采用圆钢上冷床后快速过钢，下冷床采用堆冷的方式，有效地控制了圆钢的硬度。

　　4结论

　　经几十炉的生产实践表明，连铸60CrNi工具用圆钢，产品具有化学成分均匀稳定，表面质量好，钢中夹杂物级别低，低倍组织好.机械性能指标高(高硬度高韧性)的特点.各项性能指标均优于模注材。