1、1承钢管理体系作业文件编号： 批准人： 40Cr 合金结构钢热轧圆钢工艺要点（试行）1 产品应用领域、执行标准40Cr 钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性，钢的淬透性良好和较好的切削性能。调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉、螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、
2、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处理后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。执行标准：GB/T 3077-19992 工艺路线混铁炉100 吨转炉提钒100 吨转炉冶炼LF 精炼5#方坯保护浇铸（电磁搅拌）165165 方坯一棒加热炉高压水除磷粗轧机组中轧机组精轧机组3#倍尺飞剪冷床4#定尺摆剪收集检验包装检斤入库3 技术要求3.1 化学成分控制表 1 化学成分化 学 元 素 %牌号C Si Mn Cr P S标准 0.370.44 0.170.37 0.500.80 0.801.10 0.035 0.03540Cr目标值 0.380.40 0.200.30 0.650.75 0.
3、851.00 0.015 0.010注：（1）残余 Ni、Cu 含量各不大于 0.20。（2）Al s:0.010%0.035%。3.2 力学性能2表 2 圆钢力学性能热处理后力学性能牌号 规格 mmRm N/mm2 Rel N/mm2 A % Z % Aku2 JHB 热顶锻 1/3 脱碳层 mm40Cr 60 980 785 9 45 47 207 合格 D 1.5%表 3 40Cr 热处理工艺参数热 处 理淬 火 回 火加热温度牌号试样毛坯尺寸mm 第一次淬火冷却剂 加热温度 冷却剂40Cr 25 850 油 520 水、油3.3 低倍3.3.1 钢材的横截面酸浸低倍组织试片上不得有目视
4、可见的缩孔、气泡、夹杂、翻皮、白点、晶间裂纹。3.3.2 酸浸低倍组织级别应符合表 4 的规定表 4 低倍组织钢类 锭型偏析 中心疏松 一般疏松 一般点状偏析 边缘点状偏析级别 不大于优质钢3 3 3 1 14 炼钢工艺要点4.1 冶炼条件4.1.1 组织用低硫铁水（或半钢）冶炼，铁水（或半钢）S0.040%，以保高拉碳为原则控制冷料用量；4.1.2 新炉前 10 炉、补炉后前 3 炉，不得冶炼本钢种。4.2 吹炼过程4.2.1 全程化渣：冶炼前期尽早化渣，利用低温大渣量脱磷；要求炉温上升平稳；4.2.2 吹炼过程确保 N2、Ar 切换；4.2.3 按“高拉补吹法”控制终点；4.2.4 出钢前
5、要进行后搅，后搅时间大于 90s，保证炉内钢水均匀、取样准确。4.2.5 严禁不等样出钢，拉碳高低应以确保 S、P 达到规定要求为准。4.3 终点控制4.3.1 倒炉时倒出富磷终渣；4.3.2 终点成份最佳控制：S0.025，P0.010，C：0.100.20；4.4 出钢及脱氧合金化4.4.1 采用硅锰合金和铬铁合金、硅铝钡进行脱氧合金化。34.4.1.1 要求硅铝钡加入量：1.53.0kg/t，根据终点氧化性控制加入量。4.4.2 钢包洁净，红包出钢；4.4.3 出钢至 1/3 时开始加入合金料，严禁合金料加入包底，出钢至 3/4 加完；4.4.4 采用挡渣机挡渣出钢，钢包内渣层小于 50
6、mm，出钢后保证钢包自由空间不小于 400mm；4.4.5 出钢过程中加入过程精炼渣 4-6kg/吨钢，顶渣：1kg/吨钢，出钢后加入包内。4.4.6 新包第一包不得盛装本钢种。4.5 温度控制应确保 LF 进站包温：第一包：1580；连浇包次：1560。5 精炼工艺要点5.1 根据大包渣量及钢水成分配加渣料和合金料，根据包样分析结果，调整钢液成分至控制目标成分；5.2 造还原渣精炼，渣变白后，继续分批加入脱氧剂，保持白渣时间不低于12min。精炼过程分批加入电石或碳化硅，确保埋弧效果，减少钢液增氮。5.3 向钢包喂入钙铁线对钢液进行 Ca 处理，严禁钢液剧烈翻腾，要求Ca/Als 比大于 0
7、.1（第一炉要求 Ca/Als 比大于 0.14）；5.4 弱吹氩过程保证钢液面微微蠕动，严禁钢液面裸露，保持弱吹氩时间大于 12 分钟；5.5 精炼控制目标：TO30ppm，N50ppm；5.6 出站温度控制：第一包：15901610；连浇包次：15601580。5.7 钢包离站，加保温剂覆盖全钢液面，表面黑渣。6 连铸工艺要点6.1 拉钢前准备6.1.1 严格执行烘烤工艺，保证中间包、浸入式水口烘烤时间与烘烤温度，浸入式水口必须烘烤至红热状态。6.2.2 中间包烘烤结束后，检查中间包工作层耐火材料是否脱落，且中间包内清洁无杂物，确认正常后再进行浇钢。6.2 拉钢过程控制6.2.1 中间包加
8、入低碳覆盖剂，加入量要充足，防止钢水发生二次氧化，并减少钢水温度损失。上层覆盖剂禁止在长水口附近加入，以防止钢水增碳。6.2.2 液相线温度 1495，目标过热度25（1525）。6.2.3 在浇注过程中大包采用保护套管进行大包注流保护，中间包采用浸入式水口保护，确保长水口、浸入式水口密封良好；长水口附近钢水不能4裸露,保证浸入式水口在结晶器内对中，插入深度 80100mm；6.2.4 正常浇注情况下，要求中包液面控制在 500mm 以上，利于夹杂物上浮，同时可缓冲大包钢流的冲击，减少钢水在长水口处的上翻。6.2.5 钢包向中间包浇注钢水时不能下渣。6.2.6 要求拉速控制在 1.8m/min
9、 以下，并保持拉速稳定；6.2.7 液相线温度 1495，目标过热度25（1525）。6.2.8 结晶器保护渣使用专用保护渣。7 炼钢检验7.1 每炉取样，进行低倍检验。7.2 加强对坯料的管理，严禁混号。7.3 加强对头、尾坯和浇余等废钢的管理，要单独堆放。8 轧制工艺要点8.1 加热制度8.1.1 钢坯出炉温度：1150；8.1.2 钢坯断面温差要求：30；同条钢坯温度差要求：50；8.1.3 钢坯在加热过程中应严格控制加热温度，防止出现过热、过烧等加热缺陷；8.1.4 坯料应单独管理，严禁混号，且坯料入炉时，不同牌号的坯料前后留出三个空齿，同牌号不同炉号的坯料前后各留一个空齿，以防止坯料
10、混号；8.1.5 返回钢及时跟队；不能及时跟队的，要单独管理，严禁混号，等待技术中心的处理通知。8.2 轧制工艺8.2.1 开轧温度：112030；8.2.2 轧机调整：导卫、轧辊表面应认真检验，不得有粘钢、刮丝、辊错现象，以防出现耳子、折叠、结疤等轧制缺陷，如有上述缺陷必须清除。清除深度按 GB/T30771999 执行；8.2.3 热轧圆钢的尺寸精度应符合 GB/T702-2008 表 1 中 2 组的规定；8.2.4 不同牌号的圆钢上冷床时，前后各留 3 个以上的空齿；同牌号不同炉号的圆钢在冷床上，前后各留 13 个空齿，以防止圆钢混号；8.2.5 保证钢材断面的剪切质量：断面不得有马蹄
11、形，切斜面截面尺寸的1/6；8.2.6 轧制过程中产生的切损、中间轧废、废次材，集中管理，单独堆放。 9 包装、标识要求9.1 定尺长度：按合同要求定尺剪切，公差为 050mm；9.2 钢材成捆包装，按检斤交货，每捆重量不超过 3.0 吨；59.3 标牌执行标准：GB/T3077-1999；9.4 每捆钢材端头贴不干胶标记，要求 30mm(含 30mm)以上在一端头部支支贴不干胶标记，1830mm 在两端头部各贴 3 个不干胶标记，注明钢种、规格、热顶锻；9.5 在线包装的定尺材炉与炉之间衔接处不能两炉号混包，范尺材包装也不能混包。10 检验项目及取样要求表 5 盘条检验项目、取样数量、部位及
12、试验方法序号 试验项目 试验方法 取样部位 数量1 化学成分 GB/T223，GB/T4336 GB/T222 12 拉伸 GB/T228，GB/T6397 不同根钢材 23 冲击 GB/T229 不同根钢材 24 硬度 GB/T231 不同根钢材 35 尺寸 卡尺、千分尺 整根材上 逐根6 表面 目视 整根材上 逐根7 热顶锻 GB/T233 不同根钢材 28 脱碳 GB/T2249（金相法） 不同根钢材 39 低倍组织 GB/T226，GB/T1979 不同根钢坯或钢材 210 非金属夹杂 GB/T10561 不同根钢材 211 晶粒度 YB/T5148 任一根钢材 112 显微组织 GB/T13299 不同根钢材 213 塔形 GB/T15711 不同根钢材 214 气体分析 不同根钢材 2备注 序号 19 为常规检验项目；序号 1014 为研制期间检验项目。11 质保书填写要求GB/T3077-1999、化学成分（C、Si、Mn、P、S、Cr）、Rm、Rel、A、Z 、Aku2、HB、热顶锻。12 复验与判定规则钢材的复验与判定规则按 GB/T17505 规定执行。13 其它未尽事宜，执行提钒炼钢一厂、棒线厂工艺技术操作规程。14 本要点由技术中心起草并负责解释。二 O0 九年十二月八日6上 层 文 件 ： 新 产 品 设 计 开 发 控 制 程 序
