微合金化對厚斷面高錳鋼鑄件中夾雜物形成的影響

一篩分篩子是百花嶺選礦廠磨浮車間出礦端的重要備件之一,由鋼筋、角鐵焊制而成,實際應(yīng)用表明,該制品制作費用高(4400元/件)、壽命短(僅半個月),按兩組一篩分篩子計,年需一篩分篩子48件,費用為211200元,若用鉻微合金化高錳鋼生產(chǎn)一篩分篩子,以生產(chǎn)成本6000元、使用壽命6個月計,年維修費用僅24000元,具有較好的經(jīng)濟效益。1材質(zhì)選擇高錳鋼作為一種耐磨材料,被廣泛用在水泥、電力、礦山、冶金、建材等行業(yè)。由于高錳鋼是一種高韌性奧氏體鋼,在非強沖擊使用條件下韌性過大而耐

對微合金化高錳鋼襯板斷裂原因進行了分析。結(jié)果表明,其斷裂的主要原因是鑄造操作及熱處理工藝執(zhí)行不當(dāng)。只要材料成型及控制工藝得當(dāng),用該成分的高錳鋼生產(chǎn)襯板是可行的。

生產(chǎn)前對呋喃樹脂砂和高錳鋼特性進行理論分析,通過生產(chǎn)實踐和應(yīng)用,生產(chǎn)出合格的電鏟用高錳鋼鑄件。

高錳鋼鑄件生產(chǎn)中鎂橄欖石粉涂料的研制

高錳鋼鑄件生產(chǎn)中鎂橄欖石粉涂料的應(yīng)用

通過超聲波測厚發(fā)現(xiàn)某鋼板有厚度不一致的現(xiàn)象,經(jīng)超聲波、金相、力學(xué)等分析,確認有非金屬夾雜物存在,得出分層的結(jié)論。

研究了合金化高錳鋼鄂板材料的組織、力學(xué)性能,分析了其耐磨性,結(jié)果表明含硼合金化高錳鋼鄂板.壽命較原來的普通高錳鋼提高了2.3倍;合金元素b,cr,re改善了高錳鋼的組織和性能,是顎式破碎機鄂板壽命提高的主要原因;合金化高錳鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度為-20℃.

通過對zgmn13進行多元合金化和凝固過程工藝控制,力求直接在鑄態(tài)下獲得理想的全奧氏體組織。采用消失模負壓實型鑄造工藝制備鑄態(tài)高錳鋼試樣,借助光學(xué)顯微鏡、x射線衍射儀(xrd)、能譜分析儀和硬度測試儀等檢測設(shè)備,分析了合金化前后鑄態(tài)高錳鋼凝固組織特征。結(jié)果表明,當(dāng)合金元素添加量為0.33cr-0.38mo-0.06v-0.05ti-0.66ni時,凝固組織中只有部分碳化物析出;當(dāng)合金元素添加量達到0.72cr-0.70mo-0.14v-0.13ti-1.23ni時,高錳鋼在鑄態(tài)下獲得了全奧氏體組織;隨合金元素加入量的進一步增加,鑄態(tài)凝固組織均為全奧氏體組織。奧氏體晶粒度隨合金元素加入量的增加而減小,硬度隨合金加入量的增加而增加。

用電子探針和透射電鏡對厚規(guī)格ti、nb微合金化q345b鋼板中夾雜物和析出物進行了觀察分析,結(jié)果表明,q345b鋼板中的夾雜物主要是錳、鈣的氧化物和硫化物以及它們的復(fù)合夾雜物,氧化物大多呈球狀或橢球狀,硫化物多數(shù)呈長條狀;析出物主要是鈮和鈦及其化合物,鈦主要以tin的形式存在,呈方形或矩形;鈮主要以尺寸較大的碳氮化物存在,以橢圓形為主,析出在奧氏體晶內(nèi)、晶界上。

對顎式破碎機齒板件，人們習(xí)慣了選用ｍｎ１３材料來制造。本文指出：在強烈沖擊的高應(yīng)力鑿削磨損條件下，標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼不失為一種優(yōu)良的抗磨材料，但值得注意的是對其進行變質(zhì)處理，輔以多元微合金化強化是一條應(yīng)引起重視的，旨在擴大和增強該類關(guān)春使用領(lǐng)域應(yīng)用的強有力的工藝途徑。

對顎式破碎機齒板件，人們習(xí)慣了選用ｍｎ１３材料來制造。本文指出：在強烈沖擊的高應(yīng)力鑿削磨損條件下，標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼不失為一種優(yōu)良的抗磨材料，但值得注意的是對其進行變質(zhì)處理，輔以多元微合金化強化是一條應(yīng)引起重視的，旨在擴大和增強該類材料在其使用領(lǐng)域應(yīng)用的強有力的工藝途徑。

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、力學(xué)性能檢測等手段,研究合金元素w(0~1.460%)對高錳鋼顯微組織和沖擊韌性的影響。試驗結(jié)果表明:隨著合金元素w的增加,高錳鋼的晶粒減小;高錳鋼的基體硬度提高;高錳鋼中析出少量以w為主要合金元素的碳化物;高錳鋼沖擊韌性先增后降,當(dāng)含w量為0.912%時高錳鋼的沖擊韌性最高,達到329.9j/cm2,比不含w的高錳鋼約提高了49%。這是w元素的細晶作用、固溶強化和碳化物析出綜合作用的結(jié)果。

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利用掃描電鏡對80tlf鋼液喂鈣處理前后的冷鐓鋼swrch22a中夾雜物形態(tài)和組成的變化進行b分析和研究,對鈣處理鋼中夾雜物的變性進行了熱力學(xué)計算。研究表明,swrch22a鋼液鈣處理后夾雜物中的mn被ca置換,中間包內(nèi)鋼中al_2o_3夾雜變性生成低熔點鋁酸鈣夾雜12cao·7al_2o_3;如要鋼液鈣處理生成易上浮排除的液態(tài)12cao·7al_2o_3夾雜的必要條件是[al]_t_2/[ca]_t~3≤10.58×10~4。

本文對鋼包內(nèi)鋼水喂ｃａｓｉ線處理后，鋁鎮(zhèn)靜鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、尺寸和分布等變化規(guī)律作了較詳細的研究。研究結(jié)果表明，喂線后鋼中鈣鋁比達到０．０９以上時，鋼中的ａｌ２ｏ３類夾雜物能獲得較好的變性；并且夾雜物中的鈣鋁比隨喂線后鋼中鈣鋁比的增大線性增加；較高的鋼中鈣鋁比有利于連鑄坯中大顆粒夾雜物的去除，有利于鋼中夾雜物球化率的提高。

在生產(chǎn)鋁鎮(zhèn)靜鋼的工藝條件下,研究了鋼包喂casi線處理后鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、尺寸和分布等的變化規(guī)律。結(jié)果表明,喂線后鋼中鈣鋁比達到0.09以上時,鋼中的al2o3類夾雜物能獲得較好的變性;夾雜物中的鈣鋁比隨喂線后鋼中鈣鋁比的增大呈線性增加趨勢;較高的鋼中鈣鋁比有利于連鑄坯中大顆粒夾雜物的去除,有利于鋼中夾雜物球化率的提高

在生產(chǎn)鋁鎮(zhèn)靜鋼的工藝條件下，研究了鋼包喂ｃａｓｉ線處理后鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、尺寸和分布等的變化規(guī)律。結(jié)果表明，喂線后鋼中鈣鋁比達到０．０９以上時，鋼中的ａｌ２ｏ３類夾雜物能獲得較好的變性；夾雜物中的鈣鋁比隨喂線后鋼中鈣鋁比的增大呈線笥增加趨勢；較高的鋼中鈣鋁比有利于連鑄坯中大顆粒夾雜物的去除，有利于鋼中夾雜物球化率的提高。

為了減少鋼中夾雜物含量,控制其形態(tài)分布,采用超聲波直接引入高溫鋼液進行處理的方法,對比研究了超聲波處理、吹氬處理和吹氬超聲波同時處理對鋼中夾雜物的作用效果.結(jié)果表明,吹氬處理可以彌散細化鋼中的夾雜物,但是效果相對較差.超聲波處理后鋼中夾雜物的當(dāng)量個數(shù)和平均直徑分別為167個/mm2和1.243μm,夾雜物相對比較細小.吹氬超聲同時處理也可以細化鋼中的夾雜物,但是夾雜物的當(dāng)量個數(shù)和平均直徑略大于單獨超聲波處理時鋼中夾雜物的當(dāng)量個數(shù)和平均直徑.

通過向高錳鋼鋼液中加入稀土元素,試驗是否能夠達到凈化鋼液、細化晶粒、合金化的作用,得出稀土元素對鋼液質(zhì)量的影響。

利用熱力學(xué)方法計算分析了簾線鋼中氧化物夾雜和tin夾雜物的形成情況，確定了cao-sio2-al2o3系氧化物夾雜塑性區(qū)成分范圍及形成塑性夾雜物鋼中的鋁含量和氧活度，tin夾雜物析出和控制條件，介紹了生產(chǎn)過程中夾雜物控制的具體措施和效果。

以國內(nèi)某鋼廠中厚板力學(xué)性能檢驗和拉伸試驗斷口情況判定數(shù)據(jù)為樣本,找出了兩者之間的對應(yīng)關(guān)系,指出斷口分層將引起鋼材延伸性能的明顯下降。通過對分層試樣金相組織和斷口形貌的研究,認為心部異常組織以及硫化物夾雜的存在使得試樣拉伸時易在中心部位發(fā)生脆斷,形成斷口分層。試樣厚度中心區(qū)域在較小的形變條件下產(chǎn)生了裂紋,使材料的變形集中在局部,這種通過裂紋擴展使材料斷裂的方式,降低了材料斷裂前的變形量,從而導(dǎo)致拉伸試樣延伸率不合。

分析了連鑄澆注時鋼水過熱度和拉坯速度、水口浸入深度、中包覆蓋劑性能、沖擊區(qū)流場形式對齒輪鋼中非金屬夾雜物的影響。以20crmnti齒輪鋼為例,利用非金屬夾雜物特殊檢驗方法和正交分析理論極差法,得出了合理的連鑄工藝參數(shù)組合,降低了非金屬夾雜物出現(xiàn)爐數(shù)比率和非金屬夾雜物平均級別。