線縮率線縮率概述

膨脹土失水收縮，其收縮性可用線縮率和收縮系數(shù)表示，線縮率是指土的豎向收縮變形與原狀土樣高度之比，表示為：

如果以線縮率為縱坐標，含水量為橫坐標，可以繪制出含水量

利用收縮曲線的直線收縮段可求得收縮系數(shù)

收縮系數(shù)可用來評價地基的脹縮等級和計算膨脹土地基的變形量 。2100433B

通過對斷面收縮不合格爐次的工藝參數(shù)和試樣的統(tǒng)計分析, 發(fā)現(xiàn)面縮率隨電爐配碳量的增加而增加, 隨中包溫度的升高而降低, 隨規(guī)格的增大而降低。而且面縮率亦隨連鑄坯低倍缺陷的出現(xiàn)而降低。

使用較高的配碳量可以在電爐內(nèi)較大程度地脫氧和脫氣, 從而減少精煉過程中脫氧劑的加入率, 使脫氧產(chǎn)物, 尤其是大顆粒的一次脫氧產(chǎn)物形成量大大降低, 提高了鋼的潔凈度, 改善了鑄坯質(zhì)量, 使彈簧鋼面縮率提高,其原因是降低過熱度,可以縮小柱狀區(qū)長度和鋼液的液穴長度, 發(fā)展等軸晶區(qū), 使坯芯成分均勻避免中心偏析的發(fā)生。實驗中統(tǒng)計發(fā)現(xiàn), 過熱度在7～ 15℃, 等軸晶率大于55% , 面縮率大于32%。結(jié)合試樣低倍發(fā)現(xiàn)中心碳偏析并不是連續(xù)的, 其原因是較高過熱度下由于鋼液的對流使凝固前沿不穩(wěn)定, 局部區(qū)域柱狀晶生長比相鄰的快, 造成部分晶體下沉或柱狀晶搭橋, 凝固橋面阻礙了上部鋼水的補充, 使下面殘余的高碳鋼液在中心柱狀區(qū)凝固形成中心碳偏析和縮孔。

在拉伸實驗中發(fā)現(xiàn), 試樣強度基本不變, 面縮不合的斷口是在拉伸至開始不均勻塑性變形(頸縮) 段瞬間形成的, 斷口多呈圓形, 也有橢圓形的銀色斑點, 斷口的中心有暗色的核心; 白點平面垂直于拉伸方向, 斷口表面晶粒多數(shù)粗于基體晶粒。從結(jié)晶器內(nèi)所取七爐鉛筆樣的氫分析顯示, 其范圍為(7. 039～ 5. 99) ×10- 6。而可逆白點僅僅降低鋼的塑性是顯著的, 而且通過去氫熱處理或較長時間的室溫放置還可以消除。

由于鋼中氣體含量較高時, 容易導致皮下氣泡、白點、內(nèi)部氣泡和點狀偏析、發(fā)紋等缺陷。為防止這些缺陷的產(chǎn)生, 對彈簧鋼的氫含量一般要求在3×10- 6 以下, 其它鋼一般要求在5×10- 6 以下, 對于鋼中氧含量, 一般認為高碳鋼氧含量低于20×10- 6, 中低碳鋼低于30×10- 6, 可防止上述缺陷的產(chǎn)生, 但隨著對鋼質(zhì)量要求的提高, 對彈簧鋼不僅要求具有高的強度和疲勞極限, 而且要有一定的沖擊韌性。尤其是隨著汽車、鐵路等工業(yè)的發(fā)展, 對彈簧的抗疲勞和抗減震性能提出了更高的要求。

因此, 為保證彈簧鋼的質(zhì)量, 冶煉工序的主要任務是生產(chǎn)非金屬夾雜物總量少, 形態(tài)可控的潔凈鋼液, 具體要求為:

1) 鋼中氣體含量T〔O 〕≤15×10- 6,〔N 〕≤60×10- 6,〔H〕≤31×0- 6

2) ≤要求鋼中殘余元素T i≤30×10- 6 , Ca≤10×10- 6

3) 在降低鋼中夾雜物總量的基礎上, 殘余夾雜以細小、均勻、彌散的塑性夾雜為主。

彈簧鋼連鑄過程, 主要是防止鋼液二次氧化和鑄坯出現(xiàn)中心裂紋、中心縮孔、中心疏松和中心碳偏析等低倍缺陷, 這些低倍缺陷將導致鑄坯性能不均或不合, 并使產(chǎn)材規(guī)格受到限制。其中鋼液潔凈度主要在于保護澆鑄, 低倍組織主要在于連鑄工藝參數(shù), 為避免和消除中心疏松和中心偏析,控制鑄坯的中心致密度, 二冷采用弱冷卻制度。連鑄工序的主要任務是進一步降低鋼中氧含量, 降低鋼中化學成分偏析, 改善鋼的組織和宏觀缺陷,提供表面無缺陷的鑄坯。工藝要求為: 全程保護澆鑄; 優(yōu)化中包結(jié)構(gòu); 低過熱度低拉速澆鑄; 中包和結(jié)晶器保護渣的優(yōu)化, 結(jié)晶器和凝固末段電磁攪拌 。

典型的彈簧鋼鋼種是60Si2Mn(A) ,成分為(% ) : 0. 56～ 0. 64C、1. 50～ 2. 00Si、0. 60～0. 90Mn, 該鋼的抗彈減性能較好, 且價格便宜, 但不足之處是淬透性較差(如60Si2M n 鋼最適宜制造直徑在25mm 以下的螺旋簧、厚度10mm 以下的板簧)。因此, 對彈簧鋼的基本要求是保證彈簧在加工過程中不發(fā)生斷裂現(xiàn)象, 并確保該類鋼大規(guī)格鋼材的斷面收縮率合格。在生產(chǎn)較大規(guī)格(5> 30mm ) 的彈簧鋼過程中有時出現(xiàn)面縮不合的現(xiàn)象, 為了更好、更高質(zhì)量地滿足彈簧鋼市場需求, 對此進行了分析研究并提出了相應的整改方案 。

通過對配碳量、脫氧工藝和過熱度的調(diào)整, 大規(guī)格彈簧鋼的面縮合格率達85% 以上 。2100433B