滲碳耐磨板18CrNiMo7-6是一種表面硬化鋼,具有高強度,、高韌性和高淬透性等優(yōu)點,廣泛應用于礦山,、運輸,、機車牽引、起重和內(nèi)電等工業(yè)領域,。某廠生產(chǎn)的18CrNiMo7-6鋼大批量地出現(xiàn)低倍夾雜物,,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量以及市場信譽,。針對產(chǎn)品有缺陷的部位,,采取低倍、高倍和掃描電鏡等方式進行分析研究,。
18CrNiMo7-6耐磨板生產(chǎn)工藝路線:電爐冶煉→LF精煉→VD真空→澆注→緩冷坑緩冷→鋼錠加熱→鍛造→鍛后退火→無損檢測→檢驗,、檢查→交貨。
具體生產(chǎn)工藝操作如下:裝料時生鐵或鐵水的量大于鋼鐵總量的30%,;初煉時P≤0.010%,,T>1580℃時出鋼,;精煉過程中盡快造好白色泡沫渣,且白渣保持時間大于20min,。當[S]≤0.010%,,溫度≥1650℃時抽真空;VD階段,,逐級開啟真空泵,,真空度達到67Pa,保持15min以上,,放散,;澆注過程中嚴格控制注溫注速,嚴禁在澆注1/3之后調(diào)整流速,。
從低倍試片上觀察夾雜物的分布,,發(fā)現(xiàn)顆粒大而多、排列無規(guī)律,,而且發(fā)生夾雜的部位也不固定,,有的出現(xiàn)在鋼錠頭部,有的在尾部,,有的在中間,。
雖然鍛造過程會使鑄態(tài)組織的夾雜缺陷聚集,但如此大批量地產(chǎn)生缺陷,,初步確認應該是冶煉過程,,主要是脫氧過程出現(xiàn)問題。從夾雜缺陷分析中可看出,,在低倍試片中除夾雜物外,,無一般疏松等其他低倍缺陷,夾雜物分布范圍較大,,有的彌散分布,,有的聚集分布,夾雜物邊緣與基體有尖角,。高倍檢測情況也證明夾雜物顆粒尺寸大,,有尖角并嵌入基體。從掃描電鏡結果可以看出,,除基體含量外,,缺陷中氧所占比例平均為54.55%,鋁為32.66%,,鎂為4.01%,,鈣為3.74%,硅為1.02%,錳為0.82%,,鐵為2.67%,。從夾雜物的組成判斷,次夾雜物主要由氧和鋁組成,,且氧和鋁的比例接近3∶2,,由此確定夾雜物的主要組成是Al2O3。
為了降低夾雜物缺陷,,科研人員對18CrNiMo7-6耐磨板的生產(chǎn)工藝進行了改進,,采用兩種工藝進行生產(chǎn):一種是在初煉出鋼過程不加鋁錠,到精煉工位喂鋁線,;另一種是在初煉出鋼過程加鋁錠脫氧,,到精煉工位后,視鋼中鋁含量情況,,少量補喂鋁線,。工藝研究結果表明:
(1)18CrNiMo7-6耐磨板夾雜物缺陷的主要成分是Al2O3,。
?。?)脫氧時機與是否發(fā)生夾雜缺陷關系不大。
?。?)在噸鋼用鋁量一定的前提下,,提高沉淀脫氧用鋁量,降低擴散脫氧用鋁量,,有利于消除Al2O3夾雜缺陷,。
(4)經(jīng)驗表明,,無論采用何種工藝生產(chǎn),,用鋁脫氧盡可能在精煉前期完成。