WCB鑄鋼是以碳為主要強化元素的鋼種，具有良好的可靠性和安全性，而且可焊性較好，目前廣泛用于寒冷地區(qū)的
調(diào)節(jié)閥鑄件上。本文將探討通過合理的控制成分和熔煉工藝，獲得優(yōu)質(zhì)的鋼液。
一、化學(xué)成分的選定
1、碳
在碳鋼中，w（C）≤0.18%時，低溫αk值隨C含量提高而增加。w（C）≥0.18%后，隨C含量提高，αk不斷下降。但C含量過低的鋼（w（C）<0.18%），因其中珠光體量減少，而且w（C）<0.20%鑄件熱裂傾向大，抗拉強度隨w（C）升高而增加，屈服強度上升至0.3%時趨于平緩，伸長率和斷面收縮率隨w（C）升高而急劇下降，因此以抗拉強度與屈服強度滿足最低標(biāo)準(zhǔn)為保證，WCB鋼又有較好綜合力學(xué)性能，選w（C）=0.25%～0.28%。
2、硅
Si是作為脫氣劑加入的，它能還原FeO，從而消除FeO夾雜對鋼的不良影響。低C鋼中的Si大部溶于鐵素體中，有助于提高鋼的強度。在WCB鋼生產(chǎn)中，一般控制w（Si）=0.45%～0.55%。
3、磷與硫
磷與硫?qū)CB鋼低溫AK值影響大。隨著鋼中P、S含量的提高，低溫AK值急劇下降。磷在組織中析出化合物Fe3P，使鋼的脆性提高，硫在鋼中與Fe生成化合物FeS，F(xiàn)eS與Fe又能形成低熔點共晶體，使鋼的脆性加大。在生產(chǎn)中將P、S控制得越低越好。通常P控制在0.04%以下，S控制在0.045%以
下。
4、錳
Mn與S生成MnS，呈點狀分布于晶界上，有一定塑性，Mn還可細化晶粒，有助于改善低溫αk值。故生產(chǎn)中常把Mn控制在w（Mn）=1.0%以下。
二、熔煉工藝
采用0.5t中頻電爐熔煉，堿性爐襯，選用一般用途廢鋼（C≤0.12%），S、P質(zhì)量分數(shù)各小于等于0.05%。廢鋼表面去油污、銹等雜物。首先在爐內(nèi)加入適量增碳劑。開始通電時，給60%左右的功率，待電流沖擊停止后，逐漸將功率增至最大值。隨著坩堝下部爐料熔化，隨時注意搗料，防止“搭橋”，并繼續(xù)添加爐料。大部分爐料熔化后，加入造渣材料（石灰粉∶螢石粉=2∶1）覆蓋鋼液，造渣材料加入量為1%～1.5%爐料熔化后，取1號試樣分析C、S，并將其余約總量5%的爐料加入爐內(nèi)。爐料熔清后，將功率降低至40%～50%，傾爐扒除全部爐渣，并補入渣料另造新渣。渣料化清后，在渣面上加脫氧劑，進行擴散脫氧，脫氧過程中可用石灰粉和螢石粉調(diào)整爐渣粘度，使?fàn)t渣具有良好的流動性。加入硅鐵和錳鐵進行脫氧，取樣分析結(jié)果，調(diào)整鋼液化學(xué)成分。用光電溫度計和熱電偶相結(jié)合測定溫度。并作圓杯試樣，檢查鋼液脫氧情況，鋼液達到1640℃，圓杯試樣收縮良好時準(zhǔn)備出鋼，用0.08%鋁絲放入包底進行終脫氧，停電傾爐出鋼，出鋼后在盛鋼桶取樣，作成品鋼液化學(xué)分析，鋼液鎮(zhèn)靜3～5min后澆注。每爐檢測初澆溫度、中間溫度、終澆溫度，測得試樣的化學(xué)成分和力學(xué)性能如表1、圖1和圖2。
廢鋼材料應(yīng)潔凈、干燥，否則會渣多氣大。造渣要充分，并且要及時扒渣，化成鋼液后在表面覆蓋一層造渣材料或干砂，隔絕鋼液與空氣，除氣是熔煉的關(guān)鍵，1#和2#兩爐鋼液澆注樹脂砂型，均出現(xiàn)嚴(yán)重的嗆火，從化驗成分看，含硅和錳未達到預(yù)期值，說明大部分硅和錳與氧結(jié)合形成渣，而鋼液中氣還未除盡造成嗆火，發(fā)現(xiàn)這兩爐加入硅、錳是在出爐前20min，并且熔煉時鋼液有沸騰現(xiàn)象。后改為出爐前7min加入第二份硅、錳鐵，再無嗆火發(fā)生。
三、結(jié)論
鑄造WCB鋼的力學(xué)性能主要受碳影響，因此要調(diào)整好碳含量。熔煉工藝的重點是鋼液脫氧，因為脫氧不良造成鋼液[FeO]、[MnO]過多，降低了鋼的強度、塑性、抗熱裂的能力，氧化嚴(yán)重的鋼液流動性差，在鑄件表面易產(chǎn)生氧化物，在澆入樹脂砂型腔內(nèi)出現(xiàn)嗆火等，在熔煉時除用硅鐵、錳鐵脫氧外，臨出爐時再用鋁終脫氧?？刂圃衱（Fe）<0.5%，F(xiàn)eO和MnO二者總量≤1.2%。
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