本發(fā)明專利技術公開了一種船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，采用電爐冶煉+LF爐精煉+VD精煉+模鑄的工序進行冶煉，在電爐冶煉前，根據淬透性要求，確定42CrMo4+HH圓鋼的化學成分含量；在LF爐精煉時，添加鎳原料并將鋼中鎳含量控制為[Ni]＝0.05％～0.07％，在模鑄時，采用氬氣保護澆注，采用低過熱度快注凝固，澆注溫度為1542～1552℃，澆注過熱度為50～55℃，每爐鋼液分多盤澆注，每盤多支錠，錠身澆注速度控制為0.05～0.06t/min，冒口澆注速度控制為0.06～0.08t/min。本發(fā)明專利技術所制備的42CrMo4+HH圓鋼能夠同時滿足高淬透性、高強度、高韌性的性能要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及冶金，尤其涉及一種船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法。
技術介紹
1、目前船舶用pa6柴油發(fā)動機連桿主要采用42crmo4+hh制造，發(fā)動機連桿作為柴油發(fā)動機關鍵運動部件之一，工作過程中承受復雜的交變載荷，發(fā)動機連桿的結構強度和可靠性對柴油發(fā)動機具有很大的影響，發(fā)動機連桿的可靠性直接影響整臺柴油發(fā)動機能否正常工作。目前的船舶用pa6柴油發(fā)動機屬于低速柴油機，不同于其他中高速柴油機，其連桿部件結構復雜且尺寸較大，其連桿工作過程中受力狀態(tài)和受力大小與其他柴油機的連桿不同，對連桿的結構疲勞強度要求更高，因此要求用于制造發(fā)動機連桿的42crmo4+hh材料同時具備高淬透性、高強度、高韌性。
2、淬透性指鋼接受淬火形成馬氏體的能力，它受控于鋼的過冷奧氏體轉變?yōu)榉邱R氏體型組織的動力學。鋼的過冷奧氏體愈穩(wěn)定，其臨界冷卻速度越小，鋼獲得馬氏體的能力超強，此時淬透性就越高。高淬透性是保證42crmo4+hh熱處理后的變形穩(wěn)定性、加工性的重要指標，淬透性帶寬的大小很大程度上影響熱處理變形，淬透性帶寬愈窄，離散度愈小，愈有利于材料的加工。42crmo4+hh連桿的結構疲勞強度主要取決于42crmo4+hh材料的強度和韌性，當42crmo4+hh材料的強度和韌性越高，42crmo4+hh連桿的結構疲勞強度也越高。
3、然而，目前以常規(guī)成分及常規(guī)工藝生產的42crmo4+hh圓鋼難以同時滿足高淬透性、高強度、高韌性的性能要求，導致基于所生產的42crmo4+hh圓鋼制備的發(fā)動機連桿的強度較差。
技術實現思路
1、為解決上述現有技術中存在的部分或全部技術問題，本專利技術提供一種船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、提供了一種船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法，所述方法包括：
4、采用電爐冶煉+lf爐精煉+vd精煉+模鑄的工序進行冶煉；
5、在電爐冶煉前，根據42crmo4+hh圓鋼的淬透性要求，確定42crmo4+hh圓鋼的化學成分含量；
6、在電爐冶煉時，采用鐵水和廢鋼作為原料，鐵水占比控制為＞70％，電爐出鋼嚴禁下氧化渣，控制電爐出鋼一次控碳為0.22％～0.25％、鋼中磷含量控制為[p]≤0.012％、電爐出鋼溫度控制為1640～1660℃；
7、在lf爐精煉時，采用高堿度高al2o3含量的無鈣精煉渣深脫氧脫硫，精煉渣堿度控制為cao/sio2＝6～7，精煉渣中al2o3含量控制為25％～35％，添加鎳原料并將鋼中鎳含量控制為[ni]＝0.05％～0.07％，鋼中氧含量控制為[o]≤0.0015％，鋼中硫含量控制為[s]≤0.002％；
8、在vd精煉時，高真空度下保持時間控制為16～22分鐘，在線定氫，鋼中氫含量控制為[h]≤1.5ppm，鋼中鈣含量控制為[ca]＝(7～12)×10-4％，氬氣軟攪拌時間控制為16～20分鐘；
9、在模鑄時，采用氬氣保護澆注，采用低過熱度快注凝固，然后鋼錠紅送、脫膜、入緩冷坑冷卻，澆注溫度控制為1542～1552℃，澆注過熱度控制為50～55℃，每爐鋼液分多盤澆注，每盤多支錠，錠身澆注速度控制為0.05～0.06t/min，冒口澆注速度控制為0.06～0.08t/min。
10、在一些可選的實施方式中，根據42crmo4+hh圓鋼的淬透性要求，確定42crmo4+hh圓鋼的化學成分含量，包括：
11、根據距離42crmo4+hh圓鋼淬火端1.5mm處的硬度要求，確定鋼中碳含量；
12、根據距離42crmo4+hh圓鋼淬火端3mm處、5mm處、7mm處、9mm處、11mm處、13mm處、15mm處、20mm處、25mm處、30mm處、35mm處、40mm處、45mm處和50mm處的硬度要求，確定鋼中其他化學成分含量。
13、在一些可選的實施方式中，根據距離42crmo4+hh圓鋼淬火端1.5mm處的硬度要求，利用以下公式確定鋼中碳含量：
14、j1.5(hrc)＝35.395+6.990c+312.330c3-821.744c2+1015.479c4-538.346c5；
15、其中，j1.5(hrc)表示距離淬火端1.5mm處的硬度值，單位為hrc，c表示鋼中碳含量的質量分數，單位為％。
16、在一些可選的實施方式中，根據距離42crmo4+hh圓鋼淬火端3mm處、5mm處、7mm處、9mm處、11mm處、13mm處、15mm處、20mm處、25mm處、30mm處、35mm處、40mm處、45mm處和50mm處的硬度要求，利用以下方式確定鋼中其他化學成分含量：
17、根據要求的理想臨界直徑，利用以下公式進行迭代優(yōu)化，確定鋼中其他化學成分含量；
18、di＝25.4×fgz·fc·fmn·fsi·fni·fcr·fmo·fcu·fv；
19、其中，di表示理想臨界直徑，單位為mm，fgz表示晶粒度對應的計算因子，fc表示碳元素對應的計算因子，fmn表示錳元素對應的計算因子，fsi表示硅元素對應的計算因子，fni表示鎳元素對應的計算因子，fcr表示鉻元素對應的計算因子，fmo表示鉬元素對應的計算因子，fcu表示銅元素對應的計算因子，fv表示釩元素對應的計算因子；
20、各個計算因子利用下表確定：
21、
22、其中，晶粒度取7級。
23、在一些可選的實施方式中，42crmo4+hh圓鋼包括按質量百分比計的如下化學成分：
24、c：0.41％-0.44％，si：0.25％-0.36％，mn：0.75％-0.88％，cr：1.13％-1.20％，mo：0.21％-0.25％，ni：0.05％～0.07％，余量為fe及不可避免的雜質元素。
25、在一些可選的實施方式中，42crmo4+hh圓鋼包括按質量百分比計的如下化學成分：
26、c：0.41％，si：0.26％，mn：0.77％，p：0.008％，s：0.001％，cr：1.15％，mo：0.22％，ni：0.06％，cu：0.01％，余量為fe及不可避免的雜質元素。
27、在一些可選的實施方式中，所述方法包括：
28、在電爐冶煉前，根據42crmo4+hh圓鋼的淬透性要求，確定42crmo4+hh圓鋼的化學成分含量為：c＝0.41％，si＝0.26％，mn＝0.77％，p＝0.008％，s＝0.001％，cr＝1.15％，mo＝0.22％，ni＝0.06％，cu＝0.01％；
29、在電爐冶煉時，以廢鋼15.3噸、鐵水69.90噸為原料進行電爐裝料，吹氧熔化，造泡沫渣，降碳去磷，熔清化學成分為：c＝0.21％、si＝0.04％、mn＝0.05％、p＝0.008％、s＝0.022％、cr＝0.04％、mo＝0.0本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，采用電爐冶煉+LF爐精煉+VD精煉+模鑄的工序進行冶煉；
2.根據權利要求1所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據42CrMo4+HH圓鋼的淬透性要求，確定42CrMo4+HH圓鋼的化學成分含量，包括：
3.根據權利要求2所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據距離42CrMo4+HH圓鋼淬火端1.5mm處的硬度要求，利用以下公式確定鋼中碳含量：
4.根據權利要求3所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據距離42CrMo4+HH圓鋼淬火端3mm處、5mm處、7mm處、9mm處、11mm處、13mm處、15mm處、20mm處、25mm處、30mm處、35mm處、40mm處、45mm處和50mm處的硬度要求，利用以下方式確定鋼中其他化學成分含量：
5.根據權利要求1所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，42CrMo4+HH圓鋼包括按質量百分比計的如下化學成分：
6.根據權利要求1所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，42CrMo4+HH圓鋼包括按質量百分比計的如下化學成分：
7.根據權利要求1所述的船舶發(fā)動機連桿用42CrMo4+HH圓鋼的冶煉方法，其特征在于，包括：
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【技術特征摘要】
1.一種船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法，其特征在于，采用電爐冶煉+lf爐精煉+vd精煉+模鑄的工序進行冶煉；
2.根據權利要求1所述的船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據42crmo4+hh圓鋼的淬透性要求，確定42crmo4+hh圓鋼的化學成分含量，包括：
3.根據權利要求2所述的船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據距離42crmo4+hh圓鋼淬火端1.5mm處的硬度要求，利用以下公式確定鋼中碳含量：
4.根據權利要求3所述的船舶發(fā)動機連桿用42crmo4+hh圓鋼的冶煉方法，其特征在于，根據距離42crmo4+hh圓...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：潘小娟，陳金虎，馬建宏，
申請(專利權)人：山西太鋼不銹鋼股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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