CSP工艺51CrV4钢精炼过程钢中夹杂物研究

弹簧是汽车重要的零部件。近年来，随着汽车向轻量、舒适、安全、低成本、长寿方向发展，这对弹簧钢的强度、表面质量以及疲劳性能等提出了更高要求。钢中非金属夹杂是造成表面质量和疲劳断裂的重要原因之一，其尺寸、数量、组成、分布等对疲劳性能有着重要影响。因此，开展弹簧钢精炼过程钢水洁净度及夹杂物变化对提高弹簧钢性能有着重要意义。

武汉钢铁有限公司的学者针对CSP工艺中高碳钢成产中存在的水口结瘤及表面质量问题，通过工业试验对“BOF→LF→薄板坯连铸”工艺流程51CrV4弹簧钢冶炼过程钢水洁净度及夹杂物形貌、尺寸、组成变化进行了研究分析。实验结果表明，通过造高碱度精炼渣和吹氩工艺，中包钢水w(T.O)可控制在20×10-6左右，w(N)可控制在45×10-6左右；钢中夹杂数量16.62个/mm2，不大于10μm夹杂比例超过97%；钙处理后，钢中夹杂由固态Al2O3-MgO、SiO2-CaO-Al2O3夹杂转变为液态CaO-SiO2/MgO-Al2O3、CaO-MgO/SiO2-Al2O3-CaS复合夹杂。从理论上分析了钙处理对夹杂物变性的条件，钢中w(Als)=0.025%时，控制w(Ca)=0.001%，w(S)≤0.001%即可使Al2O3转变为液态夹杂。