钙处理对20CrMo齿轮钢硫化物夹杂的影响

齿轮钢不但要求有较高的强度，而且要求有良好的机加工性能。对于含硫齿轮钢而言，硫可以改善钢材的机加工性能，因而对齿轮钢硫化物夹杂的控制是决定钢材质量的关键。硫在钢中主要以MnS的形式存在，单一的MnS夹杂为浅黑色长条状，此形貌的夹杂割断了钢基体的连续性，使钢材各向性能差别较大。钢水通过钙处理，可以抑制MnS夹杂的形成，同时使MnS与Al203、CaS等结合，形成复合纺锤体夹杂，此类夹杂可改善钢的机加工性能，同时避免了MnS夹杂对钢材性能的不利影响。

在热力学计算的基础上，分析了20CrMo含硫齿轮钢钙处理的工艺条件，并对钙处理后的含硫齿轮轧材进行了取样研究，得出的结论如下：

为使20CrMo含硫齿轮钢钢中尽量少生成CaO，钢液中的ω（O）须脱至10×10-6以下才可以保证钙的利用率。

钢水在RH处理结束后要在钢水温度较高时向钢液中喂入Si-Ca线，此时进行钙处理可减少后期凝固过程中硫的偏析。

严格控制喂入的Si-Ca线量，保证钢中有效ω（Ca）在0.002%左右，能使夹杂物充分变性的同时不生成较多高熔点夹杂。

钢水进行铝脱氧后，钢中ω（Als）控制在0.015%～0.025%能使钙处理对Al203的变性达到较好效果。

在钙处理后对钢液进行软吹处理可减少钢液中残留夹杂物，并能更好地使MnS包裹在Al203、CaS等核心周围。

经钙处理后的齿轮钢中夹杂物都能较好地变性，同时轧材中硫化物形貌也得到了良好控制。