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.

為了使鋼中的夾雜物更好的變性,在250kg非真空感應(yīng)爐上,對冷鐓鋼進行了al和fesial脫氧后喂sicaba包芯線的研究,并作了喂sica包芯線的對比實驗。結(jié)果表明,喂sicaba包芯線的效果優(yōu)于喂sica包芯線。表現(xiàn)在:能夠較快地使鋼液的全氧含量達到平衡;鋼液的全氧含量和夾雜物面積均有所下降;脫氧產(chǎn)物由al2o3變?yōu)閙cao·nal2o3或者caoal2o3sio2復(fù)合夾雜物,并近乎完全球化。

通過在d256焊條藥皮中加入一定量的鈦鐵、釩鐵、鉬鐵、鉻鐵、碳化硼、石墨和稀土,利用焊接冶金反應(yīng)在堆焊層中自生成硼化物、碳化物等硬質(zhì)顆粒以提高耐磨堆焊材料的抗磨粒磨損性能。本文利用金相顯微鏡對堆焊層顯微組織進行分析,通過硬度試驗、磨損試驗等,研究了焊條藥皮組分中鉬鐵的加入對堆焊層硬度及耐磨性的影響。研究結(jié)果表明:加入鉬鐵后,堆焊層硬度和耐磨性都有所提高,其最高硬度達到60hrc,比d256焊條提高了8hrc,耐磨性也提高了1倍。

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。

高錳鋼分為兩大類，一類是耐磨鋼，一類是無磁鋼。這里主要涉及耐磨鋼。這類 鋼含錳10％～15％，碳含量較高，一般為0.90％～1.50％，大部分在1．0％以 上。其化學(xué)成分為(％)：c0．90～1．50mn10.0～15．0si0．30～1.0s≤0.05 p≤0.10這類高錳鋼的用量最多，常用來制作挖掘機的鏟齒、圓錐式破碎機的軋 面壁和破碎壁、顎式破碎機岔板、球磨機襯板、鐵路轍岔、板錘、錘頭等。 上述成分的高錳鋼的鑄態(tài)組織通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有(zhòng)n時還含有少量的磷共晶。碳化物數(shù)量多時，常在晶界上呈網(wǎng)狀出現(xiàn)。因此鑄態(tài)組 織的高錳鋼很脆，無法使用，需要進行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶 處理，即將鋼加熱到1050～1100℃，保溫消除鑄態(tài)組織，得到單相奧氏體組織， 然后水淬，使此種組織保持到常溫。熱處理后鋼的強度、塑性和韌性均大幅