降低模具钢中非金属夹杂物的措施

　　

　　一、电炉冶炼过程中采取得技术措施

　　

　　我选择高质量的原材料。冶炼模具钢时应尽可能选用优质原料。废钢中硫和磷的含量不仅要低，还应严格控制其它有害元素，如砷、锡、铅和铜。废钢应尽可能与优质废钢(更好是该组的返回材料)或优质生铁一起使用。氧化法冶炼时，应尽可能保证氧化阶段的除碳量。

　　

　　选择高质量的耐火材料。用电炉冶炼工具钢和模具钢时，应选用抗侵蚀的优质耐火材料。例如，内衬可以由高质量的镁碳砖制成，钢包通常由高铝砖或镁碳砖制成。必须注意用于铸造的耐火材料。

　　

　　冶炼采用吹氩搅拌。模具钢熔炼时，吹氩和搅拌可以加快夹杂物的上浮速度，小夹杂物容易通过碰撞和聚合上浮，形成较大的夹杂物。但是，吹氩量应适当控制。例如，如果吹氩流速太大或吹氩时间太长，钢渣将被卷入钢水中，从而带来更多的渣或夹杂物，并过多地降低钢水的温度。

　　

　　使用合成炉渣。向钢水中添加特殊配置的炉渣可以加强有害杂质向炉渣的转化过程。添加合成渣有许多配方和方法。当需要去除某些成分的非金属夹杂物时，选择相应的合成渣。

　　

　　使用复合脱氧剂。近年来，复合脱氧剂普遍用于模具钢的冶炼，这可以使夹杂物更容易与金属分离。如硅锰合金、铝锰硅合金、钙硅合金等。，可用作复合脱氧剂。

　　

　　采用稀土元素。稀土金属元素是一种强脱氧剂。有必要选择含30%~50%稀土(质量分数)的合金，并将其加入钢水中形成稀土氧化物。稀土硫化物在晶化过程中可以成为晶核，分布在晶体中，但不在晶界。可以将对钢性能的有害影响降至更低，并且可以改善模具钢的各向同性。

　　

　　二、模具钢的炉外精炼是去除钢中夹杂物和降低气体含量的更有效的技术措施。模具钢生产中常用的有:

　　

　　真空精炼、合金工具钢常用的真空精炼方法有VHD法、VD法、RH法、VAD法、ASEA-SKF法等。真空精炼后钢的氧含量可降低40%~60%左右，硫含量可降低40%以上，从而显著减少钢液中的夹杂物。

　　

　　粉末喷涂精炼、即使采用吹氩、搅拌、真空脱气等技术措施，钢液中仍会有一些氧化铝夹杂物。如果将以氧化钙为主要成分的精炼剂喷入钢水中，氧化钙对氧化铝有较高的亲和力，可形成铝酸钙。铝酸钼的熔点较低，易于团聚、长大和上浮，从而显著减少钢液中的夹杂物，提高钢的纯度。大多数夹杂物的尺寸小于50μm。向钢液中喷入CaO-CaF2可脱硫，或喷入钙硅粉改变硫化物形态，或喷入钙C2粉达到脱氧脱硫的目的。

　　

　　电渣重熔、电渣重熔炉用于去除钢中的大量夹杂物，改善钢的宏观组织，从而有效改善钢的性能。近年来，电渣重熔已广泛用于模具钢的冶炼，以生产高质量的模具钢。

　　

　　二、合金模具钢的铸造。合金模具钢的铸造主要是防止钢水和夹杂物的二次氧化，从而提高模具钢的纯度。一般来说，应采取以下技术措施:

　　

　　气体保护浇注、当钢水在钢锭模中上升时，它与钢锭模和大气接触(例如，在电炉出钢-钢包、钢包-钢锭模等过程中)。)，需要用惰性气体(通常是氩气)保护，以防止钢水的二次氧化。

　　

　　真空铸造、即在真空下浇注钢水对防止钢水的二次氧化非常有效。

　　

　　控制合理的浇注过程、模具钢一般采用浇注方法，包括合理的浇注温度和浇注速度。应允许钢水在钢锭模中稳定上升，以防止钢水搅动，这不仅有利于钢锭的表面质量，还可防止钢渣卷入钢水中形成夹渣，影响钢的纯净度，甚至被报废。

　　

　　选择合理的保护渣、在浇铸模具钢的过程中，保护渣被放入钢锭模中，当钢水与粉末接触时，产生液态渣浮在钢水表面，使钢水与大气和钢锭模隔离，从而减少钢水的氩气生成。

　　

　　模具钢的连续铸造，为了减少连铸过程中钢水中夹杂物的总量，必须保证在整个过程中没有夹杂物来源，即消除钢水的再氧化，避免钢水与空气接触，使用性能稳定的耐火材料。连铸过程中操作的关键是使产生的夹杂物数量少于去除的夹杂物数量。钢包和中间包的适当混合、结晶器液位的稳定控制、耐火砖套筒嵌入深度的控制、结晶器维护和注射流量的控制都是清洗的必要条件。