高钛铁水生产低钛轴承钢的工艺研究

介绍了低钛轴承钢的生产工艺,对钢中钛及TiN夹杂进行了热力学分析,同时对比了单渣和双渣冶炼操作工艺过程中钢液钛含量及各工序炉渣中TiO_(2)含量。结果表明:钛已近乎全部氧化进入渣中,钢水中氧含量在0.01%(即100 ppm)时,钢水中平衡的余钛约1.26 ppm,几乎为痕迹;成品中的钛主要来源于合金等物料带入和炉渣内TiO_(2)的还原;通过单渣法和双渣法试验对比发现,单渣法增钛量是双渣法的约3.5倍,且增钛量与回磷量成正相关,即回磷越多成品钛含量越高;结合热力学分析及工业试验分析,使用高钛铁水冶炼低钛轴承钢时采用双渣操作,严格控制下渣,并控制渣中Al_(2)O_(3)/TiO_(2)≥300,可稳定生产出成品Ti≤0.0020%的高级优质轴承钢。通过对钢中TiN的热力学分析,在轴承钢中氮和钛含量取上限时,即氮含量为0.0050%时,钛含量0.0030%时,形成TiN夹杂的热力学温度为1181℃,此时轴承钢已为固态,正常情况下钢中不会形成TiN夹杂。实际轴承钢内的TiN夹杂主要是由于选分结晶局部形成TiN夹杂,增加末端电磁搅拌或轻压下破坏凝固前沿的成分偏析或降低两相区1325~1460℃的冷却时间,可减少TiN夹杂物的生成。