齿轮钢铸坯碳偏析的改善

齿轮钢轧材通常横截面上存在着不同程度的低倍偏析缺陷，也就是化学成分的不均匀分布，这种缺陷会对齿轮的机加工、热处理以及使用安全性和各种应用性能带来许多不利的影响。轧材偏析缺陷级别大小主要是由连铸坯或钢锭上结晶成分不均匀的严重程度所决定，后续齿轮加工和热处理等过程只能减轻偏析缺陷、不能有效解决问题，而铸坯和钢锭低倍偏析的影响因素主要与钢液成分、浇铸温度、浇铸速度、结晶器或钢锭模冷却速度、电磁搅拌强度等有关。

兴澄特钢试验研究了100吨UHPEAF－LF（VD）-CC流程生产的含0.20%-0.40%C、CrMo和CrMnTi系列齿轮钢300mm*340mm铸坯断面的碳偏析，其中的连铸机具备下渣检测、钢液全程保护浇铸、结晶器液面自动控制、保护渣自动添加、结晶器和末端电磁搅拌、二冷汽化冷却等技术。结果发现：

齿轮钢铸坯或轧材中碳分布相对偏差要比锰、铬、硫和铝大，碳成分偏差对轧材低倍偏析评级影响最大；碳成分分布偏差大小基本与该钢种的熔炼碳含量大小成正比。

在相同的冷却强度和电磁搅拌条件下，中间包浇铸钢水过热度在13～32℃，碳偏析变化程度不太明显，将过热度控制在15～25℃对控制碳偏析是可行的。

结晶器冷却水量对偏析的影响不大，二冷比水量在0.35L/kg对减轻碳偏析有利；电磁搅拌对碳偏析影响明显，结晶器和末端电磁搅拌强度分别在18、15cN·cm，对碳偏析改善有利，其中结晶器电磁搅拌的作用明显强于末端电磁搅拌。

采用组合参数进行生产实践检验，连铸坯修正碳偏析极差降到了0.015%和0.025%以下，各类齿轮钢轧材低倍偏析评级基本都在2.5级以下，1.0级以下的评级比例达到了65%以上