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本文针对淮钢BOF→LF→RH→CC生产60Si2CrVAT弹簧钢的工艺流程,采取系统取样、综合分析等方法对弹簧钢精炼过程中非金属夹杂物的数量、大小、类型及分布的演变进行了全面研究,同时分析了弹簧钢中氧含量及析出夹杂物成分的影响因素。研究表明:(1)在整个生产过程,钢中全氧含量逐渐降低,其中LF工序平均氧含量为14.31ppm, RH工序为13.36ppm,中间包工序为11.25ppm,成材为7.7ppm。(2)RH试样中夹杂物数量比LF处理后减少显著,中间包试样中夹杂物数量比RH处理后略有减少,与中间包相比成材上面有所增加。其中,LF工序夹杂物数量为30.57个/mm2,RH工序为8.93个/mm2,中间包工序为8.66个/mm2,成材为10.01个/mm2。在各个工序上,≤10um的夹杂物颗粒的分布:LF工序为95.81%,RH工序为97.88%,中间包工序为98.74%,成材为98.95%。(3)弹簧钢在LF、RH处理后非金属夹杂物主要为三氧化二铝、硫化物、铝酸钙夹杂物、镁铝尖晶石类夹杂物。非金属夹杂物在各个工站的大小、形貌也有所差别。(4)精炼渣碱度提高,钢中氧含量下降。高碱度渣比低碱度渣更有利于捕获和吸收夹杂物(高碱度渣所对应的钢样中,夹杂物的个数为6.8个/mm2,低碱度渣所对应钢样中为8.22个/mm2)。高碱度渣具有更强的使夹杂物趋近于“圆形”的能力,还会使复合氧化物中的MgO、Al2O3含量有一定的增加。炉渣碱度会影响夹杂物的熔点。(5)全铝含量控制在0.0235-0.025%之间,可以控制全氧含量在10ppm以下。精炼渣中的(FeO+MnO)的含量控制在(0.5-1)%以下,有利于脱氧。(6)热力学计算结果表明,当[Al]≥18.449×10-6、a[Ca]≤1×10-10时,析出刚玉;当[Al]≤18.449×10-6,a[Ca]≤1×10-11.14,析出3Al2O3·2SiO2;当[Al]≤20.56×10-6, 1×10-12.27≤a[Ca]≤1×10-10.6时,在这狭长的范围析出CaO·Al2O3·2SiO2。当α[Cα]≥1x10-10.6时,是CaO·SiO2的析出范围。在60Si2CrVAT的成分条件,TiN反应只能在固相区进行。然而当60Si2CrVAT钢凝固时,结晶前沿Ti和N富集,w(Ti)·w(N)达到比较大的数值时则可能发生反应。