日本山阳特殊钢厂改进洁净钢生产工艺

戈峰

日本山阳特殊钢厂改进洁净钢生产工艺

一、新工艺为汽车领域展示了广阔的前景
日本山阳特殊钢厂采用了山阳公司开发的洁净钢新精炼工艺（ＳＮＲＰ）——生产优质洁净铬钼钢的生产工艺。新的生产工艺可大幅度减少钢中夹杂物的数量和尺寸。
最初，此工艺的开发是为了应用在耐持久性的轴承钢上，而现在ＳＮＲＰ工艺已成功地应用于使用合金钢零部件的汽车领域。事实上这是世界上首次采用ＳＮＲＰ工艺生产的钢材被应用于汽车半环形连续可变传动部件（ＣＶＴ）上。这种部件过去是由世界上居于领先地位的第二大轴承生产商日本ＮＳＫ公司生产的。
ＳＮＲＰ钢将可大量满足要求应用于微型汽车上优异耐久性轴承钢零部件用户的需求。１９９９年１１月尼桑汽车公司采用ＳＮＲＰ工艺生产的ＣＶＴ零部件制造出世界上第一辆带有双缸３ｍＬ发动机的高级轿车。
二、上世纪的生产状况
１００年前美国首次发明了半环形连续可变传动部件（ＣＶＴ），并第一次大批量生产了具有高扭转力的分级传动装置。因而只有进一步提高传动零部件的耐持久力，才能使ＣＶＴ部件得到更广泛的应用。表面处理、通过特殊油膜提高传动力以及山阳公司生产的无疲劳倾向的优质洁净钢有助于改善ＣＶＴ的耐持久力。
与其他钢种比较，优质洁净钢含有很少的夹杂物，并且夹杂物直径小于１０μｍ，因而优质洁净钢制造的零部件具有优异的疲劳和耐持久特性，可提高汽车的负载能力。
三、生产洁净钢新的工艺流程
山阳公司生产洁净钢标准的工艺设备包括：１５０ｔ底出钢电弧炉、ＬＦ钢包炉、ＲＨ真空脱气炉和立式大型板坯连铸机，标准的工艺包括ＳＮＲＰ二次强化精炼工艺（延长真空脱气时间）以及防止空气、渣、耐火材料的污染措施等。
底部出钢可防止钢水出钢时与渣混合；钢包处理时控制渣层可防止钢包中钢水卷走浮渣，并利用渣保护ＲＨ脱气装置连通管出口盖。渣盖是由不能熔化于渣而只能熔于钢水中的锥形塞板组成，可保护浮渣不卷入真空容器中。可铸造３９０～５００ｍｍ厚板坯的立弯式大型板坯连铸机通过与外界空气密封装置使板坯不发生二次氧化。
１９９８年在这种洁净钢工艺开发了６年之后，山阳公司完善了优质洁净钢［即Ｃｒ－Ｍｏ钢（ＡＩＳＴ４１）］的生产工艺，使钢中的氧含量达到４.５×１０－６，非金属夹杂物直径小于１０μｍ。
四、今后的发展
目前ＳＮＲＰ工艺正在迅速应用于需要优异疲劳特性的材料领域，例如轴承钢、轮毂及常速下的连接部件。ＣＶＴ部件是ＳＮＲＰ钢的一个实际应用例子之一。此外ＳＮＲＰ钢还具有优异的可锻和机械加工性能。目前这种钢的月产量达５００ｔ。
（焦晓渝 摘译自《Ｉron ＆ Ｓteelmaker》２０００.１０）