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ZG35CrMo鋼由(you)于較低的合金比、優良(liang)的淬透(tou)性(xing)、較高的強度及良(liang)好的耐腐(fu)蝕性(xing)能,在我國冶金礦山、建(jian)材水泥、化工、核工業(ye)、煉鐵(tie)高爐寬粉等行(xing)業(ye)得到(dao)了(le)廣泛(fan)應用(yong),具有很(hen)大的市場需求量.其化學成(cheng)分(fen)(%)為:C0.30~0.40,Si0.17~0.45,Mn0.5~0.8,Cr0.8~1.10,Mo0.2~0.3,S、P≤0.04。
我(wo)公司于2003年展(zhan)開了對ZG35CrMo鋼的(de)研制(zhi)工作,經各方(fang)調研、技(ji)術(shu)經濟論(lun)證、方(fang)案設計及(ji)對現有設備(bei)實施技(ji)術(shu)改造(zao),先(xian)后進行(xing)了多(duo)次生(sheng)產實驗(yan),經不斷總結經驗(yan)、完善工藝,成功(gong)研制(zhi)出了各項性能(neng)指標(biao)均達到或超過國內先(xian)進水平的(de)ZG35CrMo鋼。
一.試驗(yan)的各工序過程控制:
化學成分控制(zhi)(%):
(1)碳(C):超過共(gong)析成分后(hou)與Cr、Mn、Mo等合(he)金元素形成的碳化物固溶(rong)于鐵素體中強(qiang)化基體,使鋼的強(qiang)度(du)和(he)硬(ying)(ying)度(du)大(da)幅度(du)提高(gao),從而提高(gao)鋼的耐磨性,但C過高(gao)則韌度(du)降低,因此不能單純增加碳量來(lai)獲(huo)得(de)高(gao)強(qiang)度(du)和(he)硬(ying)(ying)度(du),控制(zhi)為0.30~0.40。
(2)硅(gui)(Si):固溶于(yu)(yu)鐵素體和(he)奧氏體中(zhong),有明顯的(de)(de)(de)(de)強化作(zuo)用,Si降低(di)C在(zai)奧氏體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解度,促使(shi)碳化物析出(chu),提高(gao)強度和(he)硬度。Si和(he)O的(de)(de)(de)(de)親和(he)力僅次于(yu)(yu)Al和(he)Ti,而強于(yu)(yu)Mn、Cr、V,是(shi)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)還原劑和(he)脫氧(yang)劑,可提高(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)致密度,但過高(gao)將顯著降低(di)鋼的(de)(de)(de)(de)塑性和(he)韌度,控制(zhi)為0.17~0.45。
(3)錳(Mn):強烈(lie)增加鋼(gang)的淬透性,這對(dui)生(sheng)產中采用空冷(leng)淬火(huo)極為有利,淬火(huo)后得到馬氏體(ti)組(zu)織。Mn還起到脫(tuo)氧劑和脫(tuo)硫劑的作(zuo)用,可凈化(hua)鋼(gang)液,但過高會(hui)促使(shi)晶粒粗(cu)大,控(kong)制為0.5~0.8。
(4)鉻(Cr):是碳化(hua)物形成元素,Cr溶于(yu)奧氏體(ti)中強(qiang)化(hua)基體(ti)且不降低韌度,推遲過冷奧氏體(ti)轉變,增加(jia)鋼的(de)淬透性(xing),Cr使(shi)鋼的(de)強(qiang)度和硬度明(ming)顯提高,此(ci)外Cr能細化(hua)晶粒(li),提高回(hui)火穩定(ding)性(xing),控制為0.8~1.10。
(5)鉬(Mo):在鋼中主(zhu)要(yao)作(zuo)用是提(ti)高淬透性,細化晶粒,改善碳化物的形態和(he)分布,防止回火脆性,與Cr同時加入(ru)可改善沖擊韌度,控制為0.2~0.3。
冶(ye)煉工藝(中(zhong)頻感應(ying)電(dian)爐熔煉):中(zhong)頻感應(ying)電(dian)爐是目前鑄(zhu)造行業***,同時也(ye)是應(ying)用*廣泛(fan)的(de)冶(ye)煉設備,由于它的(de)強磁力攪拌(ban)作用,因此,冶(ye)煉鋼液(ye)能(neng)夠*大程度(du)地實現(xian)"溫度(du)起伏(fu)"、"濃(nong)度(du)起伏(fu)"和"成分起伏(fu)"。
(1)加(jia)料(liao)(liao):加(jia)入(ru)廢鋼(gang)、鉬(mu)鐵(tie)后(hou)通電(dian)熔化,在開(kai)(kai)始通電(dian)的6-8分鐘內供給60%的功(gong)率,待電(dian)流沖擊停止后(hou),逐漸將(jiang)功(gong)率開(kai)(kai)至*大,隨時(shi)注意(yi)搗(dao)料(liao)(liao),防止爐料(liao)(liao)"搭橋"并繼續添加(jia)爐料(liao)(liao)。
(2)造渣(zha)(zha)(zha):爐料熔清后,加入造渣(zha)(zha)(zha)材料覆蓋鋼液,渣(zha)(zha)(zha)料加入量(liang)為總裝(zhuang)量(liang)的1-1.5%。
(3)取(qu)樣扒渣(zha):爐料(liao)(liao)熔清后,取(qu)樣分析(xi)C、S、P、Mo、Si、Mn,P∠0.02%,并將(jiang)預熱的(de)鉻(ge)鐵及造渣(zha)材料(liao)(liao)加(jia)入爐內,渣(zha)料(liao)(liao)熔清后將(jiang)功率降到40-50%,傾爐扒渣(zha),另造新渣(zha)。
(4)脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang):渣(zha)料(liao)化(hua)清后,加入(石(shi)灰(hui)粉:鋁線(xian)=1:)石(shi)灰(hui)0.3Kg,鋁線(xian)0.6Kg進(jin)行擴散脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang),脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)過程(cheng)中可用石(shi)灰(hui)粉和(he)螢(ying)石(shi)粉調(diao)整爐(lu)渣(zha)粘度,同時在鋼液溫度達到1560℃以上時,扒除大部(bu)分爐(lu)渣(zha),加入錳鐵和(he)造渣(zha)材料(liao)。
(5)測溫:測量鋼液溫度,要(yao)求出鋼溫度在(zai)1610-1630℃,并作圓杯試樣,檢查鋼液脫氧情況。
(6)加硅(gui)鐵(tie):出(chu)爐前5-10分鐘加入(ru)硅(gui)鐵(tie),加入(ru)量按規(gui)定下限配入(ru),并根據試(shi)樣1調(diao)整(zheng)化學成分。
(7)出鋼:鋼液溫度符(fu)合要求,圓杯(bei)試樣收縮良好時,停(ting)電出鋼,在鋼包中加入稀(xi)土硅0.4kg進(jin)行孕(yun)育處理,插鋁(lv)線(xian)(0.8Kg/t)0.5Kg進(jin)行終(zhong)脫氧,*后加入覆(fu)蓋劑,防止鋼液氧化(hua),并(bing)作成品分(fen)析。
(8)澆注:鋼(gang)液在包內鎮靜3-5分(fen)鐘后(hou)進行澆注,要求澆注溫度為1500-1550℃(根據(ju)鑄件確定(ding))。