★全册动画课件★小学数学二年级下册超PPT课件 新课标人教版 Flash动画 多媒体课件

更新时间:2022-06-16
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45钢断面收缩率与白点的关系逯登尧(山东寿光巨能特钢有限公司,山东寿光262711)摘 要:通过对45钢两种试样状态及冶炼、轧制工艺的分析,找出了白点是导致45钢断面收缩率不合的根本原因,钢中氢含量高是内因,轧后冷速过快是外因。从源头上减少钢中氢含量及轧后缓冷的措施,可解决由白点引起的塑性偏低问题。关键词:45钢;断面收缩率;白点;氢脆;缓冷中图分类号:TG113.25  文献标识码:A  文章编号:1004-4620(2008)03-0052-02RelationofBetweenAreaReductionof45SteelandFlakesLUDeng-yao(ShandongShouguangJunengSpecialSteelCo.,Ltd.,Shouguang262711,China)Abstract:Byanalyzingthestatesoftwosamplesandsmeltingandrollingprocess,itwasfoundoutthattheessentialreasonresultinginareareductiondisqualificationofSteel45wasflake.Thehighhydrogencontentinthesteelwasinternalreasonandthefastcoolingspeedafterrollingwasexternalfactor.Reducinghydrogencarriedfromslaggingmaterialandprocessandadoptingslowcoolingafterrollingcanresolvethequestionofthelowplasticitycausedbyflakes.Keywords:45steel;areareduction;flake;hydrogenbrittleness;retardedcooling1前言  山东寿光巨能特钢有限公司Φ550×1/Φ430×4+Φ320×6小型轧钢生产线自2004年投产以来,主要生产45、20等碳素结构钢,生产规格为φ16~φ60mm。在生产检验过程中,发现45钢部分炉号的塑性值偏低,主要是断面收缩率达不到标准要求。2005年3月初,45钢断面收缩率复验率达到28.5%,严重影响了该生产线的组织和协调。为此组织了对该问题的技术攻关,查找原因、采取措施,确保轧钢生产线稳定、顺行,使出厂钢材完全达标。\n2检测与分析  钢材产生断面收缩率不合的原因很多,如化学成分不合、钢中非金属夹杂物含量高、内部疏松严重、内裂等均会引起钢材的塑性降低。共检验2005年3月6日至4月10日生产的45钢228炉,规格为φ30~φ60mm,因断面收缩率不合导致复验的共65炉,复验率达到28.5%,复验后全部合格(统计结果见表1)。为了查找原因,对这65炉断面收缩率不合的炉号进行了一系列统计分析。表1 钢材的力学性能统计结果项目σs/MPaσb/MPaψ/%δ5/%初验355~420388.1610~685646.019~4230.516~2520.2复验355~445389.6615~690647.641~5444.819~3024.0GB/T699≥355≥600≥40≥162.1化学成分  通过对化学成分的统计分析,未见有成分异常现象,全部符合标准要求(见表2)。表2 钢的熔炼化学成分统计结果 %项目CSiMnPSCrNiCuGB/T6990.42~0.500.17~0.370.50~0.80≤0.035≤0.035≤0.25≤0.30≤0.25实测0.43~0.490.460.20~0.280.230.54~0.610.570.007~0.0260.0130.004~0.0220.0090.03~0.090.050.02~0.040.030.05~0.100.072.2低倍组织  通过对缓冷前钢材低倍组织检验结果的统计分析,除个别炉号存在内部裂纹外(见表3),其他无异常现象,全部符合标准要求(见表4)。表3 钢材的低倍组织(级)统计结果工艺项目总炉数内裂炉数内裂纹长度/mm内裂炉数占总炉数比例/%最长最短缓冷前初验不合6583.5112.3初验合格163253.5115.3表4 钢材的内部裂纹统计结果\n项目一般疏松中心疏松锭型偏析中心偏析GB/T699≤3.0≤3.0≤3.0 检测1.0~3.01.51.0~2.01.01.0~2.01.00.5~1.00.5  在检验的228炉45钢中,不管其塑性是否合格,约有14.5%的炉号存在1~3.5mm的内部裂纹,这个比例与28.5%的断面收缩率复验率不是十分吻合,但这并不能排除内部裂纹对塑性不合没有影响。  在检查45钢断面收缩率仅为19%的1支试样时,发现拉伸试样纵向试验面上存在“X”型裂纹(见图1a),在横向断口上存在白色的圆坑(见图1b)。 a) 纵向裂纹形态 2×              b) 横向断口白点形态 4×图1 45钢材白点导致的拉伸断口形态2.3生产工艺  1)冶炼:①采用70t超高功率电炉初炼,电炉使用55%~65%废钢,35%~45%铁水。采用炉壁氧枪吹氧脱碳,石灰脱磷,偏心炉底无渣出钢。②精炼采用70tLF,渣料由石灰、预熔渣和萤石组成,采用硅锰合金和钢芯铝预脱氧。LF使用CaC2和SiC扩散脱氧,出钢前5min喂CaSi线进行夹杂物变性处理。精炼过程吹氩操作,连铸前软吹氩处理,充分去除夹杂物、均匀钢水温度。  2)连铸:连铸工序钢水过热度20~35℃,拉速1.5~1.8m/min。  3)轧制:①采用150mm×150mm×2500~5300mm坯料在蓄热式推钢加热炉内加热,加热炉采用高炉煤气作燃料,计算机温度监测和煤气流量自动控制。连铸坯加热温度1100~1200℃。②轧制采用Ф550×1/Ф430×4+Ф320×6半连轧设备,轧前高压水除磷,开轧温度≥1050℃,终轧温度≥950℃\n,轧材经分段后采用70000mm×7470mm步进齿条式冷床冷却,钢材剪切为定尺经在线检查后收集、打包、堆垛。钢材于250~450℃之间堆垛。3原因分析  根据初验合格率低、复验合格率高的这种特殊情况,对初验和复验试样的状态进行了详细分析。  45钢力学性能初验试样从冷床收集的钢材上剪切后空冷至室温并送检,而复验试样从收集并堆垛缓冷后的钢材中截取,堆垛缓冷的钢材其堆垛温度一般在250℃以上,规格在φ40mm以上的堆垛温度更高,一般在350℃以上。显然,轧后冷却速度对钢材塑性的影响很大,这种现象归结到钢的氢脆。  钢中氢含量高,钢材轧制后如不采取缓冷措施,就会导致氢裂——白点。为此,对炼钢过程进行了调查,分析了氢的来源。从电炉炼钢的过程看,氢的来源主要有以下两个方面:1)电炉和精炼炉漏水;2)原材料潮湿。包括石灰、氩气、保护渣等控制或贮存不当水分超标。  对以上因素逐一排查。电炉和精炼炉漏水的现象确实存在,但不是连续出现;在连铸平台测得的氩气露点温度为-49℃(理论为-51℃),由此断定氩气中的水分不超标;大包覆盖剂和保护渣使用正常;但石灰自厂外采购,虽随进随用,但由于运输、贮存时间过长,加之厂区地处沿海,气候潮湿,故难免其吸潮粉化,粉化的石灰加入钢中,导致其氢含量过高。通过抽检,钢中氢含量约为(5~7)×10-6。这样高的氢含量,如钢材轧后不实施缓冷,极有可能导致白点缺陷,尤其是含碳量在0.45%以上的中高碳钢种对白点更为敏感。  因此,45钢断面收缩率不合是由钢中白点引起的,与钢的冶炼、轧后冷却有直接关系,钢中氢含量高是内因,轧后冷速过快是外因。4改进措施  试样采取箱冷处理,完全模拟钢材堆垛冷却方式,试样的冷却速度与钢材保持一致。  采取以上相应措施后,断面收缩率不合的问题彻底得到解决。连续统计了\n2005年4月10日至5月5日生产的228炉45钢(规格为φ16~φ50mm),断面收缩率一次检验合格率为100%(见表5)。仅有4炉出现内裂,内裂纹长度1~2mm,钢材内部裂纹的发生率下降到1.8%。说明钢材的内部裂纹由白点引起,试样采取的缓冷工艺是正确的。表5 缓冷后钢材的力学性能统计结果σs/MPaσb/MPaψ/%δ5/%355~440391.8600~700650.040~5547.820~3024.5  此外,应从源头上减少钢中氢含量,如减少电炉、精炼炉漏水,减少石灰吸潮的环节,最好采用自产石灰,以缩短石灰自产出至使用的间隔时间;同时,钢材轧后应进行250℃以上堆垛缓冷处理,试样随垛缓冷或模拟堆垛缓冷(砂冷或箱冷)。

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