通过对Q345B板边部缺陷的分析表明,板边缺陷主要为连铸坯气泡所致。炼钢厂不断对产生铸坯气泡的原因进行分析,发现转炉出钢时加入的合金受潮、合金中水汽含量过高是造成连铸坯批量气泡的主要原因;三钢炼钢厂制定并实施相应措施,气泡缺陷比例从早期的0.616%降低至目前的0.07%。
(1)Q345B材料替用Q235B材料后,因Q235B板材厚度大,而Q345B板材厚度薄,需对零件的尺寸、厚度、焊接工艺(焊接坡口)等进行修改,使满足设计结构的要求,同时对部分工装、夹具进行修改。
(2)使用Q345B材料替用Q235B材料,按每台推土机现用Q235B材料的一半由Q345B代替,每台可节省775元;年产5000台推土机可节省387万元。
(3)建议在今后设计开发新产品时,尽可能应用Q345B的材料,少用Q235B,这样既能满足产品结构性能要求,又能起到降低生产成本的作用。
当直接与钢水接触的耐火材料、保护渣、覆盖剂及合金等加入料受潮时,材料中的水份可在瞬间转变为蒸汽并在高温下迅速分解为[H]和[O]溶解于钢水之中,进而增加钢液中氢、氧元素的含量,从而促使铸坯皮下气泡的形成。
对连铸现场使用的辅料保护渣、高性能中包覆盖剂、低碳低硅中包覆盖剂、中包干式料等逐一多次进行抽检化验;结果表明连铸过程所用的辅料水份含量除高性能中包覆盖剂水份含量偶有**标现象外,其它辅料均维持在较低水平;为降低保温料高性能中包覆盖剂水汽含量高对铸坯气泡的影响,连铸工序保护浇注过程要求先加入水份含量较低的低碳低硅中包覆盖剂再加入水份含量偶有**标的高性能中包覆盖剂,避免其直接与中包内钢水接触,但生产Q345B钢时出现整炉铸坯气泡的现象仍未缓解。连铸辅料水份化验结果如表3所示。
为判断中间包及钢包的烘烤情况对铸坯气泡缺陷的影响,分析了大量的改尺数据发现,缺陷问题炉次均非连铸浇注的中包炉钢水,因此可排除中间包烘烤不良这一因素(中包烘烤开浇温度可维持在1200~1300℃之间)对铸坯气泡的影响;但通过统计发现,个别整炉气泡缺陷的炉次与炉前启用全新备用钢包有一定关系;由此可见,启用的全新备用钢包烘烤不良、钢包砖中水汽含量过高,对铸坯边部气泡影响较大。
对出钢过程加入的合金(硅铁、锰铁等)进行水份抽检化验发现,合金的水份含量时有**标现象(严格要求合金中不允许含有水份);因三钢地处我国东南一带,受季节性梅雨潮湿气候、储存不当及合金运输过程防雨布遮挡不良等原因的影响,常导致一部分合金出现受潮现象,而转炉未对受潮合金采取有效控制措施,出钢时将受潮合金直接加入钢水中,终造成Q345B钢铸坯出现整炉气泡的现象。为断定这一因素对连铸坯气泡缺陷的影响,转炉通过加强对现场合金存放的管理、杜绝直接使用运
是用钢水浇注,冷却后压制而成的平板状钢材。
是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。
钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(薄0.2毫米),中厚钢板4~60毫米,特厚钢板60~115毫米。
钢板按轧制分,分热轧和冷轧。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分,有普通钢、钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按用途分,有油桶用板、搪瓷用板、用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损,同时又承受较大的交变载荷,特别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高,以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力,同时具有适当的塑性和韧性。
(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时,在冲击载荷或过载作用下容易断裂;强度不足时,则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度(900℃~950℃)下,奥氏体晶粒不易长大,并有良好的淬透性。
3. 成分特点
(1)低碳:碳含量一般为0.10%~0.25%,使零件心部有足够的塑性和韧性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。
(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素:主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成稳定的合金碳化物。
4.钢种及牌号
20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低,心部强度较低。
20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小,渗碳过渡层比较均匀,具有良好的机械性能和工艺性能。
18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素,淬透性很高,且具有很好的韧性和低温冲击韧性。
5. 热处理和组织性能
合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火,再低温回火。 热处理后,表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织,硬度为60HRC~62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关,完全淬透时为低碳回火马氏体,硬度为40HRC~48HRC;多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体,硬度为25HRC~40HRC。心部韧性一般都**700KJ/m2。
合金调质钢编辑
1. 用途
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。
2. 性能要求
调质件大多承受多种工作载荷,受力情况比较复杂,要求高的综合机械性能,即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同,对淬透性的要求不一样。
3. 成分特点
(1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之间,以0.4%居多;
(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:这些合金元素除了提高淬透性外,还能形成合金铁素体,提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多;
(3) 加入防止第二类回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金调质钢,高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性,其适宜含量约为0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。
45钢与40Cr钢调质后性能的对比
钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45钢 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700
40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000
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