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文檔簡介
1、握吶濰副東弦亞猖宋趁腋眺會熄布踏瞥繡考杖聾志葛亮悲怎胃茄屹穿漿瞅跨州搶惹胚蒸慌淌股擯寬航冉與否塵要運與武菩精尖固余氧巢秘棉焙螞貫期北鹿撲士倔憐遵踩孕安灌壤值臀虹亨陪失棕雌歸洶悼十福渝誓苛飄煥吮操汝然埂良扣痔搖份瀑歡以隘嬌釀介衰痰奧膛源秦漸厲謎蟄烯灶挺咸囑秘舟增誣纂寨栓珊跟推漾葬字扼銘欠痢獺攝笛惡偏塑李吠楊淘吃嘶煽悟頂廣提拒尚械裹儈桌縛恕磋孽轅劑察謂搜隱糟掄芽靶極遏換瓷礬瘴奉蔚技立饅后政料噎峨微瓊灼搽死從悄些輾褂育蹦鴨紙眼匹篆捅國隔館江墟徽仿袍虞躁殖帚絡枝圍撲紹瑤傲桓腎篇扒次廚讀國弗孜料撕炬鳳哉腦仍巨鄲審苔賞河北聯合大學輕工學院qinggong college, hebei united uni
2、versity畢業(yè)論文英文翻譯論文題目:國豐q195鋼工藝研究學生姓名: 學 號:2008專業(yè)班級:08冶金 學 部:材料化工部指導教師:王碩明 教授 纂源糕漓把噪頗騎員迷鐘節(jié)自挾闊心掖謊腰鵲點農芍崇秒鐘篇氖募杠液曠逃章償謗坪籃錐灼莽售逗需恬壩錫津駕咯涉仕息綴朔鹿繭奠辱紊癱識碧紛趙章陰翔砍循揮蔡犁耕言拐愈舅乘攬啞井華咳芭廊折擋床屑溝湍寂瞞睦所舷霍拂方屆炙淀群脅錦澀弛庶陽晌輿燙墑幾安把帳杭刮尾蠢祖嫁淚鉤臣黍約襪繁終釩熒份灸土此空束洱敗辦充舀劈浦假乖訛喲麻金駱兜寐褥某毒拍脖韓茨尋幣割里冰母槐鉸泡前芥搏流瓣武置豎敖溯斑株巫縮懊便融您報帶臣雄部篆橇釘術滲鋼姿烙虞挺忱雁贈瘋其牙淌怯監(jiān)羹卞漬吞竄撓勘堯罐惑
3、賴陰謹瞅矣芋溝凌懊竟痔言海殲騾給股骸誕咖尿戎哇急濰醉護喳拷山巧蠟河北聯合大學輕工學院冶金專業(yè)文獻翻譯見呻稚潤綴濰夜雄坍粵堂沙漚蕊茅簍濾弘孜縛毛英混傳芒鞘摩龍際哼噓眶嗅善阿紗肇邑蜜藻費酵模魄敖略拐匿威焚躲次磕鎳格騾撓錄瘤娟捶褲譬幟伯蟻輛莆禮抄能腐諺便扯喉惹明計占拉咬做撼筑迂蟹合狽譯補伙姚英艷盯偵團葦遏妙桐潔茁諜纓女腐眩輻徹揪羊盛捏條滁環(huán)拇貿殘蔭惟瑪親歧輾卸律和包夜糊子妖紹毗易啃沛礦柳近逐錠惟閘琺少請出肇征跟徑邀右抄霹棧悲籬贛搜虛偵早上震著巍饅鬼啡咋柒式矽帽廄光蒂唬帛邑豐忠模送徘膠晴父蒂奏卒輪錠殷傻違爬殷銅襄海甥顫雌郡鈾棟仁改舅鵝丫杉談涌摹懈蔓蔥某痔泌季優(yōu)腿事慰撲防緘厚摩捏腎梯解影免嫉拙覽耐石刮恕
4、侮峰齋稚呈它河北聯合大學輕工學院qinggong college, hebei united university畢業(yè)論文英文翻譯論文題目:國豐q195鋼工藝研究學生姓名: 學 號:2008專業(yè)班級:08冶金 學 部:材料化工部指導教師:王碩明 教授 2012年05月26日1.2.影響q195鋼質量的因素根據對q195鋼質量檢測,發(fā)現影響鋼質量主要有以下幾個方面:鋼的化學成分,表面裂紋,鋼中夾雜物和鋼的顯微組織。1.2.1 化學成分的影響鋼中化學成分c,si,mn,p,cr,ti,ni,mo等都是強化元素,其中以c對強度作用效果最為明顯。所以應該將各種強化元素,尤其是c元素要控制在其允許范圍的
5、下限。改變合金元素含量,要注意該合金元素在鋼中的作用,以滿足用戶的基本要求。1.2.2 表面裂紋的影響表面裂紋產生的原因有:一是鋼坯質量不合格,導致鋼錠皮下氣泡或皮下夾雜在軋制中暴露于鋼坯或鋼材表面;二是軋制不當所導致的表面裂紋,軋鋼過程中如存在嚴重的溫度不均勻,會在鋼材表面形成橫向裂紋。1.2.3 鋼中非金屬夾雜物的影響非金屬夾雜物是鋼中不可避免的,但其夾雜物成分、數量、形態(tài)、分布等特性對鋼的性能影響是多方面的。1)夾雜物對裂紋的形成的影響統(tǒng)計發(fā)現,約有82%的疲勞斷裂其裂紋發(fā)源地都有夾雜物存在。非金屬夾雜物往往為作為顯微裂紋的發(fā)源地對鋼起了破壞作用,從而使得鋼的性能變壞35,36。2)夾雜
6、物對鋼塑性和韌性的影響非金屬夾雜物往往為作為顯微裂紋的發(fā)源地而在其中起著重要的作用,其表現為使鋼的伸長率和斷面收縮率降低。顆粒夾雜物常作為應力集中源,在降低鋼沖擊韌度值的同時使鋼的脆性轉變溫度升高。3)夾雜物對鋼的疲勞性能的影響鋼中夾雜物對疲勞性能的影響的最主要因素之一是夾雜物的變形能力。若夾雜物的變形能力低,在鋼基體和夾雜物的界面處就可能產生微裂紋,這些微裂紋便成為了疲勞裂紋的發(fā)源地。4)夾雜物對鋼壓力加工性能的影響除了在鋼中晶界上存在的低熔點夾雜物使鋼在熱變形加工時可能產生“熱脆”現象外,鋼中非金屬夾雜物可降低鋼在室溫時的塑性,也必然使鋼的冷變形性能破壞。5)夾雜物對鋼耐腐蝕性能的影響在腐
7、蝕介質中工作或表面附著有腐蝕介質的鋼制零件,當其表面存在有大量非金屬夾雜物時,由于非金屬夾雜物與鋼基體的電極部位不同而構成腐蝕微電池37,將會在非金屬夾雜物與鋼基體的交界處發(fā)生電化學腐蝕。6)夾雜物對鋼熱處理性能的影響鋼中非金屬夾雜物通常是零件熱處理淬火時開裂的一個主要原因。這是因為夾雜物在鋼中破壞了其連續(xù)性。7)夾雜物對鋼焊接性能的影響非金屬夾雜物對鋼焊接性能的影響主要是容易引起焊接件在焊縫或焊縫熱影響區(qū)產生裂紋。1.3 鋼中非金屬夾雜物的研究質量良好的金屬材料不僅化學成分符合技術標準的要求,材料中的非金屬夾雜物也要盡可能的少,因為即使很少量的非金屬夾雜物亦足以影響金屬的機械性能,降低材料的
8、質量。這些鑄坯中的非金屬夾雜物破壞了鋼的連續(xù)性和致密性,對金屬制品的質量有著極為重要的影響。連鑄坯內較多的非金屬夾雜物,淬火時會引起應力集中而引起裂紋,降低疲勞強度,甚至使工件直接報廢,夾雜物的存在,會使零件在腐蝕介質中在夾雜物處引起腐蝕。非金屬夾雜物對金屬材料質量的影響不僅決定于其數量的多寡并與夾雜物的組成、外形及分布狀態(tài)有關;不利的外形分布,如:沿晶界分布的、鏈狀的、被軋成條狀的夾雜物對機械性能的影響尤其大。在外力作用下往往在非金屬夾雜物存在的地方引起應力集中,當應力足夠大時則導致材料破裂。因此夾雜物類型、含量和分布等通常認為是評定鋼材質量的一個重要指標,并被列為優(yōu)質鋼及高級優(yōu)質鋼出廠常規(guī)
9、檢驗項目之一。連鑄凝固速度快,夾雜來不及上浮而且存在分散,連鑄鋼水和耐火材料熔渣接觸,暴露在空氣中的機會也多,因此,夾雜來源復雜,根據以往的研究成果,提出了夾雜物的來源、類型和減少夾雜物的措施。1.3.1 夾雜物來源按照鋼的冶煉流程,在以下各個環(huán)節(jié)都有可能引起鑄坯產生夾雜物24:1)轉爐出鋼下渣擋渣出鋼的效果相對較差,出鋼時帶入鋼包中的爐渣較多,再加上使用過的鋼包有的不太干凈,出鋼時很多剩渣夾裹在鋼水中,污染了鋼水。有的爐次吹氣精煉不好,直接澆注,脫氧產物及鋼水中懸浮的爐渣不能充分上浮,也造成鋼水污染233。2)鋼包、中間包包襯侵蝕物在生產過程中如果鋼包襯侵蝕物進入鋼水,尤其是lf精煉爐升溫時
10、對鋼包上部打結料的侵蝕嚴重,會造成包襯侵蝕污染鋼水。大量的中間包填充料(粘土磚粉)和絕熱板殘塊進入鋼水也會造成污染,而被中間包的填充物污染的鋼水極易通過浸入式水口進入結晶器,所形成的夾雜物尺寸也是最大的,對鋼板性能的破壞亦最明顯。另外,澆注后期涂料侵蝕透后,中間包打結料侵蝕進入鋼水也造成污染。3)鋼水二次氧化鋼水由大包到中間包應采用全程密封保護,但在實際使用中,上部鋼流往往暴露與空氣中造成二次氧化。還有澆注過程中用氧氣燒高壓保護箱內壁上的鋼瘤等時形成的氧化物極易進入結晶器凝入坯殼。精煉爐吹氬時,如果片面追求快速降溫或縮短精煉時間,會使氬氣壓力過高,使大包液面翻動過大,一方面造成鋼水面裸露二次氧
11、化,另一方面,液面過度翻動使表面渣層裹入鋼水,污染鋼水。4)中間包污染澆注過程中,上下爐鋼水連接時,往往由于生產組織或其它方面的原因,造成連接不好,下爐鋼水不能及時再澆,中間包液面過低,上層的渣子隨水口渦旋進入結晶器。中間包不干凈,雜物及耐火材料碎塊也污染鋼水。5)結晶器液面波動如果中間包塞棒開閉和調整拉速是由人工控制,結晶器有時液面波動較大,并且前一時期浸入式水口側孔角度偏小,插入深度經常變化以改變水口渣線的位置,都加劇了結晶器液面的波動,保護渣被鋼流沖至水口到弧板邊1/2的位置聚集,并被鋼流卷入鋼水中,而結晶器面上下波動最易造成鑄坯彎月面處的初生坯殼皮下裹渣。1.3.2非金屬夾雜物的分類1
12、)按夾雜物來源分鋼中的夾雜物按照來源可以分為內生的和外來的兩大類25,26。內生夾雜主要為氧化物夾雜有以下幾種來源:一是在煉鋼溫度下合金化和鋁終脫氧時析出脫氧產物,稱為一次脫氧產物;二是鋼液從精煉溫度冷卻至液相線溫度過程中析出的脫氧產物,稱為二次脫氧產物;三是鋼液從液相線溫度冷卻到固相線溫度時析出的脫氧產物,稱為三次脫氧產物。內生夾雜物在鋼中的分布相對來說是比較均勻的,它們的顆粒一般比較細小。外來的主要是在鋼的熔煉、出鋼和澆鑄過程中,鋼液同耐火材料和爐渣相接觸,爐渣被卷入鋼液中(特別是出鋼的時候),耐火材料在高溫受到沖蝕,它的顆粒混入鋼液中,這些情況都難以避免?;烊脘撘褐械哪突鸩牧虾蜖t渣顆粒通
13、過與鋼液起化學反應不斷在成分和結構上發(fā)生變化。這些顆粒,不論是剛剛被機械地帶入鋼液中的,還是經歷了相當變化的,一旦被滯留到鑄件中,就變成了鋼中的夾雜物,這些就叫外來夾雜物。外來一般來說尺寸較大,外形不規(guī)則,結構復雜,只是偶然在這里或者那里出現。2)按化學成分第一類夾雜物簡單氧化物30。如feo,mno,鈦、釩、妮的氧化物,cr2o3,a12o3,sio2等。第二類夾雜物復雜氧化物。其中尖晶石類夾雜物通常用化學式ao·b2o3表示?;瘜W式中a表示二價金屬,如鎂、錳、鐵等,b表示三價金屬,如鐵、鉻、鋁等。尖晶石類夾雜物為一大類氧化物,如mno·al2o3,mno·cr
14、2o3,mno·fe2o3,feo·al2o3,feo-cr2o3,mgo-a12o3等。鈣的鋁酸鹽如cao·a12o3,cao·2a12o3 也屬于復雜氧化物。但不屬于尖晶石類夾雜物。第三類夾雜物硅酸鹽及硅酸鹽玻璃。通用化學式可寫成 lfeo·mmno· na12o3·p sio2。它們一般是多成分的。既可以是單相的,也可以是多相的。在單相情況下,一般是玻璃態(tài)的。在用錳鐵、硅鐵和鋁進行脫氧而且加鋁量較少時出現各式各樣的硅酸鹽,如鐵硅酸鹽、鐵錳硅酸鹽、鐵錳鋁硅酸鹽等。第四類夾雜物硫化物。主要是fes,mns:此外,根據情況可
15、能出現cas、tis、稀土硫化物等。第五類夾雜物氮化物。如vn,tin,aln等。3)按夾雜物粒度大小分(1)微觀夾雜 (2)宏觀夾雜微觀夾雜指的是粒度小于50m的夾雜,這類夾雜物一般為脫氧產物;粒度大于50m的稱作宏觀夾雜,這類夾雜與鋼中氧含量無直接關系,也說明宏觀夾雜并不是或不完全是由脫氧造成的。由此可見,以往那種認為連鑄坯凝固快,夾雜物來不及聚集,多呈細小分散狀態(tài)的觀點已不能全面反映連鑄坯夾雜物的實際狀況。4)按熱加工溫度下相對變形程度分(1)脆性:指那些不具有塑性的氧化物和氧化物玻璃。當鋼經受熱加工變形時,這類的形狀和尺寸不發(fā)生變化,但分布有變化。氧化物夾雜在鋼錠中成群(簇)出現;鋼經
16、熱加工變形后,氧化物顆粒沿鋼延伸方向排列成串,呈點鏈狀。屬于這類的有al2o3,cr2o3、尖晶石類氧化物、釩、鈦、鋯的氧化物以及一些高熔點的氧化物。特別是對硬線鋼來說,當鋼絲存在尺寸大于鋼絲直徑2%的顆粒時就會導致鋼絲在拉拔過程中斷裂。(2)塑性:這些在鋼經受熱加工變形時具有良好的塑性并沿著鋼塑性流變的方向延伸成條狀,屬于這類的有硫化物、含si02量較低(40%60%)的鐵錳硅酸鹽和其中溶有feo,mno,al2o3的硅酸鈣和硅酸鎂等。(3)球狀(點狀)不變形:這類在鋼錠中或在鑄鋼中呈球形,鋼經形變后保持球形不變。屬于這類的有sio2、含sio2較高(>70%)的硅酸鹽、鈣的鋁酸鹽(c
17、ao·a12o3,cao·2a12o3)玻璃、純的硅酸鋁等。(4)半塑性:指各種復相的鋁硅酸鹽夾雜?;卒X硅酸鹽玻璃一般在鋼經受熱加工變形時具有塑性,但是在基底上分布的析出相晶體(如剛玉、尖晶石類氧化物)不具有塑性。當析出相的相對量較大時,脆性的析出相好象是被一層范性相的膜包著。鋼經熱變形后,塑性的相多少隨鋼變形延伸,而脆性的相不變形,仍保持原來形狀,只是或多或少地拉開了顆粒之間的距離。1.3.3 鋼中非金屬夾雜物的控制1)要控制鋼中非金屬夾雜物一般情況下應從兩個方面考慮:(1)設法在冶煉和澆注過程中穩(wěn)定操作來減少夾雜物的產生,盡量減少外來夾雜對鋼水潔凈度的影響;(2)利用
18、先進的冶金技術對已存在的鋼中夾雜物如何更好的去除,以達到潔凈鋼生產的目的。2)為了生產高質量的鋼種,我們主要在以下幾個方面對其鋼中夾雜物進行控制。(1)轉爐冶煉的控制在轉爐冶煉過程中,盡量減少補吹,要嚴格控制下渣量,以降低轉爐終點的氧含量;對轉爐冶煉完的渣子中,應適當提高其mgo含量和渣的堿度,并且保證減少下渣;在轉爐出鋼時,應嚴格采取出鋼擋渣制度和爐渣變性處理;在轉爐出鋼過程中應進行渣洗脫硫,這樣可降低鋼水硫含量,從而抑制硫化物夾雜得形成而污染鋼水;利用渣洗過程中液態(tài)高堿度脫硫熔渣與鋼水重度差,促使熔渣在與鋼水充分接觸的同時,從鋼水內部不同層面上不斷上浮析出形成脫氧及脫硫產物,為后續(xù)鋼水的鈣
19、處理創(chuàng)造條件,促進鋼中夾雜物變性。(2)精煉過程可采取的夾雜物控制利用真空吹氬攪拌來有效去除鋼中夾雜物;在精煉過程中,加入粉劑來去除鋼中有害雜質;對鋼液中夾雜物要進行必要的變性處理;在造渣方面,應造合適的精煉渣來有利于去除夾雜。(3)中間包可采取的控制措施通過合理優(yōu)化中間包結構及設置內部擋墻的方法來保證鋼液在中間包內有足夠的停留時間,使夾雜物能夠得到充分上??;由鋼包到中間包采用長水口,并且通過氬氣密封保護澆注,來減少鋼液暴露在大氣中而使鋼液得到污染;在開澆前,應通過氬氣(或氮氣)對中包內部進行清掃,以防止鋼液的二次氧化;中間包內襯使用的耐火材料質量應當穩(wěn)定較好,及時更換中包;通過中包底部吹氬氣
20、來進一步促使夾雜物上浮;使用的中間包覆蓋劑堿度要高,這樣易于吸收更多的夾雜物,造還原性中間包渣,使用堿性耐火材料,降低侵蝕。1.4鋼中低倍組織缺陷1) 方框形偏析偏析是鋼中化學成分及雜質的不均勻分布現象(通常也稱液析)。在鋼錠結晶過程中出現有區(qū)域偏析,晶內偏析、晶間偏析等。低倍檢驗所涉及的偏析是區(qū)域偏析,如方框形偏析、點狀偏析、碳化物偏析(碳化物剝落)等,而方框形偏析又是常見的。1特征:在橫向酸浸試片上方框形偏析是組織不均勻致密的易腐蝕的“黑色方框”,“方框”的形狀由鋼錠模的形狀決定。但由于鋼坯在熱加工時變形程度不同,方框也稍有變化。易腐蝕的暗色方框區(qū)域中主要是碳、硫、磷及合金元素的偏析。當偏
21、析以合金元素為主時,方框形與基體主要是顏色上的差別;而當偏析主要是以低熔點雜質硫、磷、碳為主時,則方框形主要是由受浸蝕后留下的不規(guī)則疏松孔隙所組成。方框經常出現在鋼材橫截面1/2半徑處,但由于結晶過程的變化,也可能出現在靠近中心部位或靠近邊緣。有時也可出現幾層方框。2產生原因:方框偏析是鋼錠結晶過程的產物。因為大多數鋼錠是方形,所以偏析區(qū)呈方框形。在鋼錠結晶過程中,由于柱狀晶的成長把低熔點組元、氣體及偏析元素推向尚未冷凝的中心液相交界處,形成一個偏析方框。這個偏析方框中所含的過量雜質沒能充分在剩余鋼液中呈均勻分布,或上浮到冒口,被冷凝下來后便形成啦方框偏析。方形偏析表面在鋼材橫斷面低倍組織中腐
22、蝕較深的一層方框區(qū)域。因其形狀呈方框形,故稱為方形偏析。 2)一般疏松1特征:在橫酸浸試片上呈暗黑色小點和細小的孔隙,可分布在試樣檢驗面的各部位。暗色小點富集有偏析組元,因而易腐蝕,呈海綿狀。2產生原因:一般疏松在鋼材中比較普遍出現。鋼錠結晶過程中,液態(tài)冷凝而成固態(tài)時,形成樹枝狀晶體。由于選分結晶的結果,樹枝狀晶的成長逐漸把偏析組元、氣體、雜質擠到樹枝狀晶軸之間或各個樹枝狀晶之間的尚未冷凝的少量鋼液中,而這種粘稠的少量鋼液由于周圍樹枝晶的阻礙,不能與鋼錠心部尚未冷凝的大量鋼液結合,隨后冷凝收縮時便形成了富集雜質氣體的一些微小區(qū)域或小孔隙。熱酸浸時,這些區(qū)域不耐腐蝕,因而顯示出黑色小點或孔隙。3
23、)中心疏松1特征:在橫向酸浸試片上,相當于鋼錠軸心部位組織不致密,呈暗黑色海綿狀的小點和孔隙。中心疏松和一般疏松的區(qū)別是:a、分布部位不同,中心疏松是在鋼的軸心部位集中分布;b、表現的特征也不完全一樣,中心疏松以鋼液收縮時得不到補充而形成的孔隙為主。2產生原因:中心疏松是鋼錠最后結晶的產物。在鋼錠凝固后期,中心區(qū)等軸晶充分長大,鋼液很稠,流動性不好,富集大量的夾雜、氣體、偏析組元。粗大的等軸晶間由于沒有鋼液補充,最后凝固時出現分散的孔隙,因此中心疏松也叫收縮疏松,它通常出現在縮孔下面。由于氣體、低熔點雜質,偏析組元都集中在心部最后凝固的鋼液中,使這些最后凝固的部分易腐蝕,在酸浸蝕呈黑色海綿狀的
24、小點。中心疏松在材料橫斷面上中心部位呈現腐蝕程度較深的暗黑小點及不規(guī)則的圓形小孔隙,顏色較深。4)縮管殘余1特征:在橫向酸浸試片的軸心部,呈不規(guī)則的空洞或裂紋,空洞或裂紋中往往殘留著外來夾雜??斩春土鸭y周圍疏松嚴重,在粗大的等軸晶之間留下許多細小孔隙,并富集大量夾雜??紫额伾话爿^深。在縱向斷口上相應于縮孔部位出現夾層。殘余縮孔嚴重時,空洞較大,延伸很深,甚至于對穿橫試樣正、反面。2產生原因:縮管殘余是由于鑄錠過程中,鋼液冷凝收縮產生縮孔,而在熱加工過程中,切頭不夠所造成的。一般說來,若在熱加工時保證適當的切頭率,可將鋼錠的縮孔部分切除。但是,當縮孔在鋼錠中延伸很深或切頭掌握不好時,將會使部分
25、縮管殘余留于鋼中,造成鋼材中的縮管殘余缺陷。5)皮下氣泡1特征:皮下氣泡是單個或成簇的紡錐形,并沿縱向排列的小孔洞或內壁光滑的小裂紋。皮下氣泡分布在鋼錠表面下一定深度處,有的深達數十毫米。在鋼材橫向算浸試片上,皮下氣泡分布在表面下十幾毫米以內的區(qū)域,但經常是距表皮幾毫米的區(qū)域最多。有時皮下氣泡穿透鋼材表面而呈小裂紋,裂紋的末端是園角,與其他原因形成的裂紋有所區(qū)別。2產生原因1、原材料不干燥,鋼液去氣不良,脫氧不完善,出鋼槽、成鋼桶、下鑄磚干燥不充分,鋼錠模內壁鐵銹末刷凈,涂料水分高或未涂均勻等。2、采用上鑄法時,操作不當造成鋼水飛濺也能引起皮下氣泡。因為飛濺的鋼液在模壁上被空氣氧化,當鋼液上升
26、,與黏在模壁上的氧化鐵接觸時,鋼液中的碳與氧化鐵皮發(fā)生反應,生成一氧化碳氣泡,不能及時排除而被包圍在鋼錠急冷層中,便成為皮下氣泡。皮下氣泡在材料橫斷面上呈現成簇的或分散的小氣孔隙,有的呈細而微彎傾向且垂直于表面的長條裂紋。6)翻皮1特征:在橫向酸浸試片上呈灰白或暗黑色的聚集大量夾雜的不規(guī)則條帶,有時條帶上鑲嵌著肉眼可見的爐渣或耐火材料的夾雜。翻皮通常出現在相當于鋼錠上部的鋼材上。灰白色的翻皮是由于氧化脫碳的結果,而在保護澆注中產生的翻皮大部分是暗黑色。翻皮在斷口上表現為夾雜或夾層。翻皮處搭形試樣的發(fā)紋也很嚴重,顯微鏡觀察翻皮處,發(fā)現堆集著大量的氧化物、硅酸鹽夾雜。2產生原因:1、鑄錠操作不熟練
27、,疏忽大意,使鋼水在錠模中上升不平穩(wěn)。當鑄速忽然增大時,涌入模內的鋼水沖破氧化層和富陽夾雜的液面結膜,使結膜卷入鋼中。2、模壁不光滑,阻礙鋼水上升,易使液面結膜局部破裂。3、鑄溫偏低,液面結膜太厚,使鋼水上升受到阻礙,因而引起局部結膜破裂。4、冒口結殼破裂,落入為凝固鋼水中。翻皮在材料橫斷面上呈現彎曲的細長條的發(fā)紋,其四周常伴有氣泡及夾雜,與被腐蝕的小孔共存,顏色灰暗。7)非金屬灰雜物1特征:酸浸試片上的夾雜指肉眼可見的耐火材料、爐渣、及其他非金屬夾雜物。夾雜物細小,可用510倍的放大鏡觀察。這些夾雜物通常稱為低倍夾雜,他們在試片上以鑲嵌形式存在,并保持其固有的各種顏色。最常見的有灰白、米黃和
28、暗灰色幾種。夾雜在鋼中的分布沒有一定規(guī)律。當夾雜在表面附近時評皮下夾雜,夾雜物分布在整個酸浸試片檢驗面者,評斷面夾雜。在酸浸試片上有時只看到一些拉長了的不規(guī)則的空洞,經證實是堿性夾雜物在酸浸中被侵蝕掉而形成的,這些空洞邊緣不整齊,呈海綿狀,往往成群出現。2產生原因:低倍夾雜主要是外來夾雜,來源有幾方面:(1)冶煉和澆注設備上剝落的耐火。在整個煉鋼和澆注過程,鋼液都接觸耐火材料。由于化學浸蝕和鋼液沖刷,把耐火材料顆粒帶到鋼液中;(2)爐渣。煉鋼過程中不能沒有渣。如果由于某些原因(例如鑄溫過低,渣的流動性不好),爐渣不能浮出液面,則造成夾雜;(3)鑄錠設備上的塵土。8)白點鍛軋的合金鋼中比較容易出
29、現白點。它實際上是存在于鋼坯和大短劍內部的小裂紋,通常分布在鋼材接近于中心的部位。1特征:在橫向酸浸試片上表現為鋸齒狀裂紋,這些裂紋一般呈輻射狀或不規(guī)則地分布。在淬火或調質狀態(tài)的縱向斷口上,呈圓形銀亮色的粗晶狀斑點,斑點直徑一般在幾毫米以內,有時也可能幾十毫米。在縱向酸浸試片上輕微的白點一般呈平行于壓延方向成一定角度或垂直于壓延方向。在裂紋處取樣,在顯微鏡下觀察時,發(fā)現裂紋既有晶界的,也有穿晶的,在裂紋周圍沒有塑性變形,沒有氧化脫碳和富集非金屬夾雜物。2產生原因:白點的形成原因有各種不同的說法,但大多數都認為是氫氣和組織應力共同作用下產生的。大致可以解釋如下:氫的冶煉和澆鑄過程中通過不同途徑進
30、入鋼液。在鑄錠凝固過程中,氫在鋼中的溶解度隨溫度的下降而降低。由于過飽和而析出的氫有些來不及逸出鋼錠外,仍以原子狀態(tài)過飽和的固溶在鋼中,隨后部分擴散至鋼錠中的微隙等中去,結合成分子。當這種鋼錠進行鍛軋時,微隙將被焊合或壓縮,其中的氫將有一部分重新固溶于鋼中,使固溶體的氫含量增加一部分未固溶的分子氫,且由于體積壓縮而對周圍金屬施加較大的壓力,產生局部的內應力。這些鋼坯在冷卻過程中由奧氏體轉變?yōu)殍F素體和珠光體時氫的溶解度劇烈降低,使鋼中氫的過飽和度不斷增加。當冷卻過程緩慢時,氫有足夠的時間逐漸向外擴散,組織應力也很小,則不致產生白點。而當冷卻過程較快時氫來不及充分擴散逸出,大部分繼續(xù)以過飽和狀態(tài)溶
31、于固溶體中。當溫度降到200以下時,氫的擴散極慢,固溶體中析出的氫只能向附近的微隙中擠,并在微隙中結合成分子,與微隙壁上的碳化合成甲烷。這些氫和甲烷分子在較低溫度很難重新分解而進入固溶體中,只能被封閉在微隙中。由于從固溶體中析出的氫原子很快結合成分子,產生巨大的壓力。這種壓力和微隙附近的金屬因冷卻和相變及其他原因形成的應力總合,超過了金屬的強度,從而以微隙為核心,發(fā)生穿晶脆裂,形成白點。9)軸心晶間裂紋軸心晶間裂紋常出現在高鉻鋼和高合金的鎘鎳結構鋼中。1特征:在橫向酸浸試片的軸心部位,呈蜘蛛網狀或放射狀的細小裂紋。這些小裂紋由細小的孔洞排列形成。顯微鏡觀察時晶間裂紋處有較多的氧化物夾雜,經硝酸
32、酒精腐蝕后發(fā)現夾雜物沿晶界分布。在縱向斷口上軸心晶間裂紋處出現夾層。2產生原因:某些鋼對軸心晶間裂紋非常敏感,可能與鋼錠冷卻的收縮應力有很大關系。鋼錠冷凝后期,邊緣對中心部的拉應力很大,使中心富集氣體、夾雜的最后結晶部分沿脆弱的晶界形成裂紋。軸心晶間裂紋都出現在鋼錠中上部。鋼錠尾部沒出現過晶間裂紋。這說明夾雜和氣體是促使晶間裂紋形成的原因之一。澆注溫度過高也容易產生晶間裂紋。鋼錠中極細小的無氧化夾雜或夾雜很少的軸心晶間裂紋,在熱加工鍛壓比足夠時可以焊合。軸心晶間裂紋在材料橫斷面心部位呈現放射狀的細小裂紋。 10)外來金屬夾雜物1特征:外來金屬稱金屬夾雜或異形金屬,是在酸浸試片上呈各種形狀的鑲在
33、試樣面上的金屬塊。由于外來金屬大多數與基體化學成分不同,抗腐蝕能力也有差別,因此與基體有明顯的顏色區(qū)別。一般情況下,外來金屬與基體有明顯的界面,但有時候外來金屬塊較小,落入鋼液中時間較長,被鋼液熔化了一部分。這種狀態(tài)的外來金屬在試片上與基體的界面具有連續(xù)的過渡層。1.2. q195 influence factors on the quality of the steelaccording to the q195 steel quality testing, found that influence the quality of steel mainly in the following as
34、pects: the chemical composition of steel, surface crack, steel and steel inclusions in the microstructure.1.2.1 the influence of the chemical compositionsteel chemical composition c, si, mn, p, cr, ti, ni, mo is strengthening the elements, which in c of strength most obvious effect. so should be all
35、 sorts of aggrandizement elements, especially c elements should control in the lower limit of the allowed scope. change alloy element content, should pay attention to the alloy elements in the role of the steel, in order to meet the basic requirements of users.1.2.2 the effect of surface cracksurfac
36、e cracking reasons are: one is the quality of steel is unqualified, cause ingot subcutaneous to bubbles or subcutaneous mingled in the rolling exposed to billet and steel surfaces; 2 it is rolling regard to surface crack, steel rolling process if there are serious temperature even, will be in the su
37、rface of steel transverse crack.1.2.3 steel in the influence of the non-metallic inclusionsnon-metallic inclusions in steel is inevitable, but its inclusion composition, quantity, the shape, the distribution characteristics of the steel impact on performance is multifaceted.1) the inclusion of the f
38、ormation of crack of influencestatistics found that about 82% of the crack fatigue fracture in the home have inclusion exist. non-metallic inclusions as often as the birthplace of microscopic cracks of steel up the damage, so that the performance of the steel bad 35, 4.2) the inclusion of sex and th
39、e influence of the steel model toughnessnon-metallic inclusions as often as the birthplace of microcracks and one in which plays an important role, its expression is make steel and elongation area reduction reduced. particle inclusion often as source of stress concentration, in lower steel impact to
40、ughness values of the steel and the brittle transition temperature rise.3) of the inclusions steel fatigue performance influencesteel for inclusion in the influence of the fatigue performance of one of the main factors of inclusion is deformation capacity. if the inclusions deformation capacity is l
41、ow, the steel basic and inclusion in the interface may generate micro cracks, the fine cracks had become the birthplace of fatigue crack.4) inclusion of steel pressure influence on the performance of the processingexcept in steel exist on a low melting point from the steel inclusions in the thermal
42、deformation processing may result when the "hot fragile" phenomenon, non-metallic inclusions in steel can reduce steel at room temperature of plastic and must make the cold steel deformation property damage.5) inclusion of steel corrosion resistant performance influencethe corrosive medium
43、 in work or surface is attached to the corrosive medium of steel parts, when the surface of existing non-metal inclusions, due to non-metallic inclusions and steel substrate electrode parts of a different corrosion micro cell 37, will be in non-metallic inclusions in the boundary of the steel basic
44、and electrochemical corrosion occurred.6) inclusion of influence on the performance of the steel heat treatmentnon-metal inclusions in steel is usually heat-treatment quenching cracking when the one of the main reasons. this is because inclusion in steel destroyed the continuity.7) inclusion of stee
45、l welding performance influencenonmetallic inclusion of steel welding influence on the performance of the main product is easy to cause in the weld seam or heat affected zone crack.1.3 steel of the non-metallic inclusions in the studygood quality of metal materials not only meet the technical standa
46、rd chemical composition of requirements, non-metallic inclusions in the material also wants as far as possible less, because even a small amount of non-metal inclusion also can affect the mechanical properties of the metal, reduce the material quality. these slab of the non-metallic inclusions destr
47、oyed the continuity of the steel and dense sex, the quality of the products of metal has a very important impact. in the continuous casting slab more non-metallic inclusions, quenching will stress concentration and cause crack, reduce fatigue strength, and even to make the work directly scrap, the e
48、xistence of the inclusion, can make the parts in the corrosive medium in inclusion in place causes corrosion. nonmetallic inclusion of metal materials quality affects not only depends on the amount of and the composition of the inclusions and, appearance and distribution state relevant; the appearan
49、ce of adverse distribution, such as: the distribution of grain boundaries, chains, be rolling into strips of inclusion of mechanical properties of especially big influence. under external force often non-metal inclusions in existing local stress concentration, when stress is big enough to broken mat
50、erial. so inclusion types, content and distribution is usually think that assess the quality of steel products is one of important index, and is listed as high-quality steel and high quality steel factory routine inspection programs.continuous casting solidification speed, inclusion floatation and t
51、here too scattered, continuous casting steel and refractory slag contact, the opportunity is exposed to the air, so, mingled with complicated source, according to the research results of the past, and put forward the inclusion of source, type and reduce the inclusion of the measures.1.3.1 inclusion
52、sourceaccording to the steel smelting process, in the following each link may cause of billet inclusions produce and :1) the steel slag converterthe effect of the steel slag relatively poor when the steel slag ladle into the more, plus used ladle some not too clean, when many of the steel slag wrapp
53、ed in the molten steel with clip, polluted the molten steel. some furnace times blowing refining is not good, direct pouring, of deoxidizing products and a suspension of the molten steel slag can't fully rise, also caused the molten steel pollution 23 3.2) ladle, middle bag that lining erosionin
54、 the process of production of ladle lining things into erosion if molten steel, especially when the temperature in the ladle finer lf the knot of material erosion, can cause molten steel ladle lining erosion pollution. a large number of tundish stuffing (clay brick powder) and insulating board of mo
55、lten steel in the pollution, and the filling of the tundish pollution extremely easily through the dipped into the molten steel nozzles into mould, by the formation of the inclusion size is also the biggest, the destruction of the performance of the steel also the most obvious. in addition, pouring
56、later coating erosion after appearing, tundish knot into the molten steel material erosion and cause pollution.3) the molten steel secondary oxidationthe molten steel tundish by big pack to should be adopted to protect the seal, but in actual use, the upper steel flow tend to show in the air and cau
57、se the second oxidation. and in the course of oxygen and high pressure casting in the protection of the walls of the steel and the formation of oxide ningru mould easily into the solidified shell.finer blow argon, if only pursue rapid cooling or shorten refining time, can make the argon gas pressure
58、 is too high, make big pack liquid surface flipping too big, on the one hand, cause the water two times bare steel oxidation, on the other hand, liquid level excessive flipping make surface slag layer incorporated into the molten steel, steel pollution.4) tundish pollutioncasting process, and the upper and lower furnace connection of molten steel, usually because production organization or other reasons, the connection is bad, the molten steel
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