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摘要
某厂生产的20CrMnTiH齿轮钢在冶炼过程中产生大量的CaS类夹杂物，影响了铸坯质量。为研究20CrMnTiH齿轮钢氧化物夹杂的演变规律，提出合理的钙处理工艺，以减少CaS类夹杂物的析出，对某厂BOF-LF-RH-CC流程生产的20CrMnTiH齿轮钢进行精炼全过程的取样，并通过电镜、夹杂物自动扫描分析系统结合热力学计算，研究了氧化物夹杂的演变规律及机理。研究结果表明，在LF精炼后期的喂硫线工序，钢液存在二次氧化现象；精炼过程氧化物夹杂的演变规律为，纯Al2O3夹杂物→镁铝尖晶石和部分Al2O3-MgO-CaO复合夹杂物→钙处理后转变为Al2O3-MgO-CaO和Al2O3-CaO复合夹杂物→喂硫线后产生大量Al2O3-MgO-CaO-CaS和Al2O3-CaO-CaS类复合夹杂物。通过试验及热力学计算发现，现阶段的钙处理过程中钙含量略低于12CaO·7Al2O3的析出条件。为将Al2O3夹杂物尽可能变性成C12A7夹杂物，达到理想的钙处理效果，同时节约成本，钙处理过程所需钙含量应控制在0.002 26%～0.003 00%内。喂硫线之后的钢液成分很容易满足CaS夹杂物的析出条件，生产过程应延长喂钙线与喂硫线之间的时间，在钙含量降低后再喂入硫线，后序可将喂硫线工序移至RH精炼中，以减少CaS夹杂物的生成。为工业生产过程中提高含硫齿轮钢的洁净度提供了理论基础。
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