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大型锻件,,抚顺特钢,冷作模具钢材,热作模具钢材

时间:2021-03-01 17:34 点击次数:
 
  

    钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象,称为偏析。一般将高于平均成分者,称为正偏析,低于平均成分者,称为负偏析。尚有宏观偏析,如区域偏析与微观偏析,如枝晶偏析,晶间偏析之分。

  

    大型模具钢锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关,而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。钢锭愈大,浇注温度愈高,浇注速度愈快,偏析程度愈严重。

  

    (1)区域偏析

  

    它属于宏观偏析,是由钢液在凝固过程中选择结晶,溶解度变化和比重差异引起的。如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹,形成须状∧形偏析。顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉,仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。最后凝固上部区域,碳、硫、磷等偏析元素富集,成为缺陷较多的正偏析区。

  

    防止区域偏析的对策是:

  

    1)降低钢中硫、磷等偏析元素和气体的含量,如采用炉外精炼,真空碳脱氧(VCD)处理及锭底吹氩工艺。

  

    2)采用多炉合浇、冒口补浇、振动浇注及发热绝热冒口,增强冒口补缩能力等措施。

  

    3)严格控制注温与注速,采用短粗锭型,改善结晶条件。

  

    在锻件横向低倍试片上,呈现与锭型轮廓相对应的框形特征,亦称框形偏析。因锭中偏析带在变形时,沿分模面扩展而呈现为框形。偏析带由小孔隙及富集元素构成,对锻件组织性能的均匀性有不良的影响。

  

    电渣重熔以其纯净度高、结晶结构合理,成为生产重要大锻件钢坯的方法,但是如果在重熔过程中电流、电压不稳定,则会形成波纹状偏析。当电流、电压增高时,钢液过热,结晶速度减缓,钢液中的溶质元素在结晶前沿偏聚形成富集带;当电流、电压减小时,熔质元素偏聚程度减小,这种周期性的变化,便形成了波纹状的偏析条带。

  

    区域偏析在横向低倍酸浸试片上呈分散的深色斑点状,称之为点状偏析。

  

    (2)枝晶偏析

  

    它属于微观偏析。树枝状结晶与晶间微区成分的不均匀性,可能引起组织性能的不均匀分布。采用扫描电镜(SEM)、波谱仪(WDS)、能谱仪(EDS)进行微区观察和成分分析可以检出并阐明原因,一般通过高温扩散加热,锻压合理变形与均匀化热处理可以消除或减轻其不良影响。

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