冷拔42CrMo圓鋼是各種耐磨工程機(jī)械的襯管、擋管、篩管和刮管等部位的重要材料。冷拔42CrMo圓鋼的材料在冶煉技術(shù)上難度大，而且對產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高。
國內(nèi)外生產(chǎn)廠家為制造出優(yōu)質(zhì)冷拔42CrMo圓鋼件，主要采用電弧爐＋精煉的方式進(jìn)行生產(chǎn)，其中采用AOD冶煉合金冷拔42CrMo圓鋼已經(jīng)成為合金耐磨管精煉的主導(dǎo)技術(shù)。目前，國內(nèi)外廠家在生產(chǎn)該系列冷拔42CrMo圓鋼材料時，在生產(chǎn)和后續(xù)加工過程中較易產(chǎn)生裂紋，在使用過程中偶爾也會出現(xiàn)裂紋。因此，要想提高該系列材料鑄件的質(zhì)量，就必須通過提高冶煉鋼水內(nèi)在質(zhì)量來提升鑄件整體性能。
科研人員針對冷拔42CrMo圓鋼冶煉原有工藝存在脫碳時間長、耗氧量大、熔池溫度高、高溫停留時間長等問題，通過工藝改進(jìn)和AOD精煉爐使用，提高了鋼液質(zhì)量。
眾所周知，吹氧脫碳的關(guān)鍵在于控制鋼液中的氧與碳、鉻、硅、錳等元素的反應(yīng)。依據(jù)鋼冶金原理、結(jié)合AOD的投入使用，技術(shù)人員對原耐磨管冶煉的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。
AOD法是利用氬、氧氣體對鋼液進(jìn)行吹煉，以混合氣體的形式從爐底側(cè)面向熔池吹入。在吹煉過程中，由于CO分壓被氬氣稀釋而降低，這樣就大大有利于冶煉冷拔42CrMo圓鋼時的脫碳保鉻。在AOD精煉的還原階段，由于加入硅鐵和石灰石爐渣脫氧，同時又有氬氣的激烈攪拌，因此鋼液可以深度脫硫；AOD精煉期氬氣的激烈攪拌可促使鋼液中的氧化物分離、上浮，鋼水的清潔度提高，因此鋼液中的夾雜物含量少，幾乎不存在大顆粒夾雜，夾雜物的主要形態(tài)也由電爐法的錳硅酸鹽變?yōu)殁}硅酸鹽。
此外，AOD法還可以在吹煉過程中脫除鋼中的鉛。有研究表明，冷拔42CrMo圓鋼中含有一定的鉛會影響其熱加工性能，而經(jīng)過AOD吹煉，成品鋼中的ω（Pb）≤15×15-6以下，完全不會影響鋼的性能。
通過冷拔42CrMo圓鋼工藝改進(jìn)和AOD的使用，獲得了高質(zhì)量的鋼水，采用Si-Ca、Si-Fe等復(fù)合脫氧，鋼水ω（O）降至80×15-6；選用活性石灰強(qiáng)化脫硫，使ω（S）降至0.15%以下，大幅度提高了鋼水清潔度，滿足了熔煉成分及各項理化指標(biāo)的要求；鋼水中有害氣體成分和球狀氧化物夾雜的含量大大降低；鋼水純凈度的提高，增強(qiáng)了鑄件基體抗裂紋的能力。
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