35MN锻材中夹杂物控制技术研究

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抚顺特钢35MN锻材广泛应用于汽车、石化、钢铁、电力、造船、装备制造等行业,夹杂物的数量、种类、大小、分布规律对钢的强度、延伸性、韧性、切削性、抗腐蚀性能、表面光洁度、焊接性能等各方面的性能有着直接的影响。本论文主要对冶炼过程夹杂物行为进行研究,掌握过程夹杂物的来源、形成机理、演变规律等,用以指导生产,提出过程夹杂物的控制措施,以期获得高质量的产品。  在对夹杂物控制及研究方面是通过对钢材采用超声波探伤(UT)检验的方式确定夹杂缺陷的位置,采用金相显微镜、扫描电镜等手段对夹杂物进行分类、定性分析,最终确定该夹杂物的来源。然后再结合计算机模拟、现场工艺试验及数据统计的方式,最终获得了减少钢中夹杂物的方法。  论文得出的主要结论如下:  (1)脱氧制度及钢中成品铝与夹杂物密切相关。  (2)选用合适的保护渣、浇钢砖可以显著的减少模铸钢锭中的外来夹杂物。  (3)适当地提高注温、注速,有利于扩大钢锭底部的液相区,改善底部的钢液流动性。钢锭浇注后适当地延长动车时间,可以为上浮的夹杂物创造一个良好的通道。优化模铸浇注过程中的吹Ar保护参数,采用合适的吹Ar保护工艺,可以有效减少由于浇注过程中钢水由于二次氧化而产生的夹杂物。扩大模底砖上口尺寸,可以有效地降低钢锭模内钢水的喷射高度;延长水平汤道的长度,减少钢水进入模内的冲击力;参照连铸湍流控制器的设计原理,对模铸中心砖进行了改型设计等措施来达到改善流场,减少由于浇注过程卷渣而产生夹杂物的几率。对钢锭模底形状由半球状改为圆(棱)锥型,并对内浇口进行倒角,改善底部钢液的流动性,减少底部两端涡流的产生;同时增加钢锭模的锥度,最终达到增加夹杂物的上浮几率的目的。  (4)采用合理的热封顶技术,使用优质的绝热板,热值较高的发热剂以及配合使用保温剂,同时重点关注绝热板的安装质量、发热剂的加入时机及加入方式,达到控制钢液面减缓单位时间内结晶雨的生成,给凝固初期夹杂物的上浮创造良好的条件,可以减少尾部夹杂物。  通过采用以上措施,抚顺特钢大型钢材中的夹杂物问题得到了根本性地解决,2009年全年探伤夹杂物不合率由原来的14.6%下降到2.5%,同比下降了83%,取得了良好的效果。
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