某鍛造廠使用CrMnMo鋼錠加熱鍛制Φ310mm鍛材時,在低倍酸浸檢測過程中發(fā)現(xiàn)了“一般斑點狀偏析”(以下簡稱點偏)缺陷,,判定為1.5級點狀偏析,,一般疏松3.0級,鍛材不合格,。
酸浸塔形分析:將帶點偏缺陷的Φ310mmCrMnMo鋼鍛材改鍛成Φ210mm,,取Φ210mm×200mm樣坯車削成4級等長臺階(一級Φ150mm,二級Φ130mm,,三級Φ110mm,,四級Φ90mm),做酸浸塔形檢測,,在鍛材Φ110mm,、Φ90mm兩級臺階上發(fā)現(xiàn)明顯的類似于墊片的縱向暗條,而Φ150mm,,Φ130mm兩級臺階上縱向暗條紋則不明顯,。
氣體檢測:根據(jù)所收集的5爐鋼相關(guān)氣體的檢測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),點偏的出現(xiàn)及級別與鋼中氣體含量并無直接關(guān)系,。
金相分析:在酸洗過的低倍試樣上點偏缺陷密集部位切取金相試樣進(jìn)行高倍分析,;對試樣進(jìn)行拋光、高倍輕腐蝕后觀察宏觀形貌,;將試樣偏析部位標(biāo)識后再次進(jìn)行低倍酸浸重腐蝕試驗,。上述金相分析結(jié)果表明,偏析區(qū)組織類似于貝氏體組織,,基體為珠光體+鐵素體,;掃描電鏡下觀察,,組織明顯存在不均勻,,進(jìn)一步放大倍數(shù)觀察,通過對點偏缺陷位置處能譜分析,,發(fā)現(xiàn)了以MnS為代表的夾雜物的偏聚,。
結(jié)合上述分析結(jié)果,排除了點偏為一般疏松誤判的可能,,也排除了由于氣體過飽和所引起的傳統(tǒng)點狀偏析的可能,,還排除了鋼液純凈度太差,夾雜物偏聚所致形成點狀偏析的可能,。
根據(jù)試驗分析,,結(jié)合鋼錠鍛造生產(chǎn)情況,在排除一般疏松、氣體過飽和,、鋼液純凈度太差等因素后,,通過金相及能譜分析,發(fā)現(xiàn)點偏處組織有別于基體組織,,如晶粒細(xì)化,,硬度偏高(達(dá)310~340HV),組織也非珠光體正常組織,,從而認(rèn)為現(xiàn)有的點偏缺陷實質(zhì)是受合金成分偏析導(dǎo)致的組織偏析,。
從能譜分析可以看出,該異常組織存在Cr,、Mo等合金元素以及C的偏聚,,據(jù)此可以推斷出點偏的形成機(jī)理:受連續(xù)生產(chǎn)影響,環(huán)境溫度偏高,,散熱慢,,影響鋼液的凝固結(jié)晶,造成成分偏析,,極可能形成低熔點的碳化物在枝晶間隙偏聚,,形成偏析帶(區(qū)域),在后續(xù)鍛造熱加工及保溫緩冷過程中,,合金元素的正偏析及碳化物的存在,,使偏析帶(區(qū)域)易于發(fā)生組織轉(zhuǎn)變而與基體正常組織不一,形成組織偏析,。改進(jìn)鍛造生產(chǎn),,改善鋼液的凝固結(jié)晶,避免成分偏析,,可有效降低組織偏析,,減少點偏的產(chǎn)生。