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微合金化钢中残余元素对铸造性的影响

来源:百乐汇电玩游戏中心   发表时间:2015/1/29 8:43:54
简要概述:微合金化钢中残余元素对铸造性的影响

  在含Al微合金化钢中,通常认为N不利于钢的热塑性。为了避免横向裂缝,N含量应保持尽可能低的水平。在某些情况下,发现Ti的加入对热塑性也是有害的。然而,在低冷却速度下,Ti在低N(0.005%N)的C-Mn钢中,又有助于获得更好的热塑性。要得到最好的热塑性,通常要有一个高的Ti:N比4.5:1。对于高N钢(电炉炼钢典型的N含量0.010%),建议Ti的加入量不要太高(0.01%),以减少含Ti粒子的数量。此外,钢中的溶解Al含量要低,以防止与过量N元素相结合形成AlN。对于C-Mn-Nb-Al钢,就Ti的加入量方面可给出类似的建议。因为这些钢中存在的Nb和Al元素会粗化含Ti粒子,它们对热塑性低谷区的影响一般不大。一旦Ti与N结合,任何剩余的N看起来似乎有利,因为高N含量会促进析出行为在较高的温度下发生。

  钢中的S含量应保持在尽可能低的合理水平,以降低有害的细小硫化物在奥氏体晶界析出的倾向。钙夹杂物形貌控制处理将球化硫化锰夹杂并改善连铸机矫直段铸坯的塑性。

  钢中残留的Cu通常来自废钢料,其残留量应小于0.15%。残留Cu对铸坯的表面质量有害,促进横向开裂的发生。Sn(锡)影响与Cu的类似。虽然Cu热塑性有害,但是加入少量的Ni可以抵消引起的热塑性损失(Ni:Cu通常控制在1.5~2.0范围内)。

  磷是受到大量研究工作关注的一种元素。过去的一些工作表明,在某些情况下当C含量低于0.25%的钢中P可改善700~1200℃区间铸坯的塑性。这种改善的结果是在偏析减少的前提下获得的。但是,如果有较多的P发生偏析,枝晶间液体将出现在低于固相线下的某一温度。在奥氏体晶界上存在这样一个液膜将严重降低铸坯的热塑性。这种状况将使铸钢容易在连铸早期和结晶器后的铸造阶段产生开裂。

  氢的控制

  氢(H)主要影响含高Mn、Cr、Ni的中、高碳钢,特别是大型型钢。在Mn-Cr、Cr-B和Cr-Mo系钢中,必须控制H含量。H含量的控制是至关重要的,对于这些裂纹敏感的钢种的H含量限于2ppm。

  硫的控制

  硫会扩大高温下钢的表面裂纹倾向。它还增加钢中夹杂物的数量,危害钢材的物理和力学性能。因此,必须控制钢中的S含量,尽可能降低S含量(除切削加工钢外)。对于高等级钢种,高炉铁水中的S含量不易高于0.015%。经过钢包Si、Ca脱硫后,S含量通常要降至0.003%~0.009%。

  在有些含铌钢浇铸的情况下,MnS夹杂是造成热塑性降低的根本原因。一般来说,MnS与晶间断裂有关。含铌钢的热塑性对钢中的固溶S含量非常敏感,固溶S易于晶界偏析。随着S含量浓度的上升,热塑性下降。
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