武钢条材总厂根据自身工艺特点，自2011年5月首次采用BOF-LF-RH-CC-轧制的工艺路线生产60Si2MnA钢以来，已具备批量生产的能力，生产的60Si2MnA弹簧钢满足了GB/T1222-2007标准要求。下面由学术堂为大家整理出一篇题目为“60Si2MnA弹簧钢的生产技术要点与产品检验”的冶金工程论文，供大家参考。
原标题：120tBOF-LF-RH-CC工艺生产60Si2MnA弹簧钢的实践
摘要：武钢条材总厂采用转炉-LF精炼-RH-连铸-连轧工艺流程生产60Si2MnA弹簧钢，通过控制铁水中w（S）及w（Ti）、控制转炉终点w（C）、出钢过程无铝脱氧、LF全程吹氩搅拌、RH“软吹氩”、控制中间包钢水过热度15~30℃、全程保护浇注、低温轧制等措施，使得钢材夹杂物级别不大于1.5,布氏硬度值小于315,完全满足用户的技术要求。
关键词：60Si2MnA弹簧钢；连铸；夹杂物；脱碳层
弹簧是非常重要的机械零件，与螺栓、齿轮构成机械的三大基础零件。弹簧的作用极为重要，在各种机械中弹簧起着缓冲、减震、贮能、连接、支撑、密封、传力等作用。弹簧是在周期性的弯曲、扭转等交变应力下工作，经受拉、压、扭、冲击、疲劳、腐蚀等多种作用，有时还需承受极高的短时突加载荷。由于工作条件恶劣，对弹簧钢的性能要求十分严格，不仅要有高的淬透性，保证整个弹簧截面获得均匀的显微组织、良好的力学性能（包括疲劳性能）,而且要求优良的表面质量，组织均匀细密等。武钢条材总厂根据自身工艺特点，自2011年5月首次采用BOF-LF-RH-CC-轧制的工艺路线生产60Si2MnA钢以来，已具备批量生产的能力，生产的60Si2MnA弹簧钢满足了GB/T1222-2007标准要求。
160Si2MnA弹簧钢主要技术要求
1.1化学成分
60Si2MnA弹簧钢的熔炼成分要求为：w（C）为0.56%~0.64%,w（Si）为1.60%~2.00%,w（Mn）为0.70%~1.00%,w（P）≤0.025%,w（S）≤0.025%,w（Ni）≤0.35%,w（Cu）≤0.25%,w（Cr）≤0.35%.
1.2低倍组织
钢材的横截面经酸浸后，低倍组织试片上无目视可见的缩孔、裂纹、气泡、夹杂、翻皮、白点及晶间裂纹，均按GB/T226-2001和GB/T1979-2001标准检验和评级；非金属夹杂物按GB/T10561-2005标准中A法评定。非金属夹杂物级别见表1.
钢材的总脱碳层（全脱碳加部分脱碳）深度按GB/T224-2008标准检验。当直径在Φ16~30mm时，应符合不大于直径乘2.0%的规定；当直径大于Φ30mm时，应符合不大于直径乘1.5%的规定。
1.3力学性能
在热轧钢材纵向上取直径为11.5mm毛坯试样，经（870±20）℃淬火以及（440±50）℃回火后，再精加工制成直径为10mm的标准样。力学性能应满足ReL≥1375MPa,Rm≥1570MPa,A11.3≥5%,Z≥20%.
1.4生产工艺
转炉生产60Si2MnA弹簧钢的工艺流程为：铁水脱硫-120tBOF（转炉）-BAR（氩站）-LF（精炼）-RH（真空）-CC（200mm×200mm×7000mm）。轧钢工艺流程为：钢坯加热-轧制-尺寸、外形及表面检查-取样检验-精整-包装-入库。
2生产技术要点
2.1转炉冶炼
精确控制转炉吹炼终点，避免钢水过氧化，实现低w（O）钢冶炼是大规模、高效率、廉价生产洁净钢的技术关键。铁水脱硫后w（S）≤0.005%,同时控制w（Ti）≤0.001%,防止TiN脆性夹杂的产生；采用高拉碳工艺，终点w（C）控制在0.08%~0.30%,大渣量高碱度去P,保持出钢过程连续吹氩，强化冶炼末期底吹搅拌，防止钢水过氧化，促进钢、渣平衡；采用挡渣球挡渣出钢，钢包渣层厚度控制在100mm以下；采用炉外脱氧和合金化，出钢1/4左右时加入合金材料和增碳剂，同时大包造新渣，加入活性石灰和萤石，由于60Si2MnA的钢水流动性差，易造成中间包水口结瘤，应尽量减少易形成高熔点氧化物的铝的加入量，所以未加入Al块进行炉后脱氧。
2.2吹氩工艺
钢包吹氩作为均匀钢水成分、温度，减少钢中夹杂物，提高钢的内在质量的重要手段之一，已成为炼钢工艺流程中不可缺少的组成部分[1].到站吹氩3min后测温、取样，作成分分析，然后吊至LF炉。
2.3LF炉精炼工艺
钢水入坑后开始吹氩、加热；温度T≥1560℃时，取第1个样进行全分析，并视渣子情况适当加入活性石灰、萤石调整渣况和渣的成分，渣碱度控制在0.7~2.0.同时化渣过程中加入适量Si粉、SiC等进行渣面脱氧，形成白渣后再进行成分调整，且白渣保持时间不低于15min.按内控成分调好后，严禁大氩量搅拌使钢水裸露。
2.4RH真空处理
进行RH真空处理是为了降低钢中氧、氮等气体元素，从而能够有效地降低钢中夹杂物数量而采取的手段。工艺设定真空度不大于100Pa时，处理时间为15~35min.真空处理结束，测温、取钢样，进行软吹氩操作，软吹氩时间为10~30min.
2.5连铸工艺
温度控制制度是保证中间包连浇及连铸坯内部质量的关键环节，是获得良好的铸坯质量的基础，尤其是对60Si2MnA等高碳钢。由于高碳钢在凝固过程中体积收缩较大，易偏析[2-3],如果钢水过热度太高，则铸坯内部柱状晶发达，在热反应力综合作用下，极易产生中心疏松、缩孔和内部裂纹，同时还会伴有严重的偏析，因此实现低过热度浇注和做好保护浇注非常重要。
连铸过程严格控制中包钢水温度，钢水温度控制目标在液相线15~30℃，中包保护渣先加碱性镁质渣后再加碳化糠壳，结晶器保护渣采用高碳钢渣，拉速控制在1.10~1.30m/min,二冷配水采用3号水表配比。采用浸入式水口进行浇铸，水口插入深度100~150mm,结晶器液面采用自动控制，开启结晶器电磁搅拌和轻压下（压下量目标值3mm）。同时采用长水口氩封保护浇铸，确保密封效果，防止钢水二次氧化。
