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西安钢锭产生横裂纹的原因。
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2019-02-25

  大型锻件的基础是大型西安钢锭,然而由于金属的凝固收缩,大型钢锭内部不可避免地产生缩孔、疏松、气孔等孔洞型缺陷,必须通过有效的锻造工艺将这些缺陷去除,以获得优质的大型锻件。

  孔洞型缺陷的愈合过程包含2个阶段:孔洞闭合和闭合界面的焊合。在锻造过程中,钢锭心部的孔洞型缺陷必须首先闭合,才能进一步焊合。因此研究孔洞在何种条件下可以完全闭合对于消除孔洞型缺陷有非常重要的意义。

  锻造过程包含镦粗和拔长过程,通常采用多次镦粗拔长工艺以提高锻件心部质量。人们提出WHF、FM 和 JTS等锻造方法以提高锻件心部应变。针对这些锻造方法应该采用的砧宽比、砧形、错砧方法以及压下量等进行了系统的研究以优化自由锻工艺,有效愈合轴线疏松。

  西安钢锭缓冷和退火是一种钢锭冷却工艺。适用于不采用热送的优质钢和合金钢钢锭,特别是那些冷却时容易变硬,热应力和组织应力大的某些钢种的钢锭。目的是消除或减缓钢锭的热应力和组织应力;改善钢锭内部粗大和不均匀的铸态组织;降低钢锭的硬度,便于钢锭的表面精整处理等。

  钢锭缓冷有堆冷、模冷和坑冷三种方法。可依钢种性质、钢锭大小及生产条件等因素进行合理的选择。堆冷是将脱模后的钢锭堆放在干燥避风处,在空气中自然冷却。冷却速度较快,适用于含碳量低于O.3%的珠光体钢小钢锭和冷却时不发生组织转变的铁素体钢及奥氏体钢小钢锭,如08~20,10~20Mn,15~20Cr,12~20CrMo,15~20NiMo及1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo等钢种。

  模冷是在钢锭脱帽后,带模一起堆放在干燥避风处冷却,待锭身冷却至300℃以下时脱模空冷。模冷冷却速度比空冷小,一般1t以下小钢锭为120~140℃/h,1~5t钢锭为80~120℃/h,适用于含碳量小于O.3%和大于O.5%的珠光体钢,如部分碳素结构钢、弹簧钢、滚珠钢、碳素工具钢及部分铁素体钢等较大钢锭以及合金结构钢中含碳量小于O.3%、锭重小于600kg的珠光体钢等。坑冷是在钢锭凝固后,迅速脱模,于700℃以上直立堆放于缓冷坑中,立刻加盖缓冷,待锭身冷至300℃以下方可出坑。坑冷平均冷却速度更小,一般lt以下小钢锭为30~50℃/h,1~5t钢锭为20~30℃/h。坑冷可以代替模冷和堆冷,适用于任何钢种。

  纵裂是指钢锭表面上发生的纵向裂纹,一般裂纹较深,很难用研磨方法消除。

  纵裂倾向较大的钢有中碳钢(如45钢)、含铬的合金钢(如40Cr等)、含镍-铬的合金钢(如40CrNi等);还有马氏体钢(如37CrNi3A)及莱氏体钢(如锋钢等)。大型钢锭、圆形钢锭也较容易产生纵裂。

  西安钢锭产生横裂纹的原因:

  ①保温帽放歪,钢锭在帽口下形成台阶,或帽口下沿与钢锭模间有较大缝隙,钢水钻到缝内形成飞边,等锭身收缩脱离钢锭模后,整个钢锭就悬挂在帽口线上,这时帽口线下容易出现横裂纹。

  ②钢锭表面激冷层厚度差别过大(如模温不均匀,注流偏一边,浇注中途突然调速等原因造成),激冷层厚处有较大的线收缩,这样厚区对薄区产生较大的拉应力,加上钢锭内钢液的静压力的作用,也可能造成横裂纹

  ③钢锭内壁不平整,钢锭粘模等造成局部悬挂,则在悬挂处下方易出现横裂纹。


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