亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高品質(zhì)耐磨球用鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化*

        2016-09-23 06:02:49呂紀(jì)永陳子坤王忠英
        現(xiàn)代冶金 2016年3期
        關(guān)鍵詞:磨球縮孔鑄坯

        呂紀(jì)永,陳子坤,王忠英,施 楓

        (1.常熟市龍騰特種鋼有限公司, 江蘇 常熟 215511; 2.鋼鐵研究總院華東分院, 江蘇 淮安 223002)

        ?

        高品質(zhì)耐磨球用鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化*

        呂紀(jì)永1,陳子坤2,王忠英2,施楓2

        (1.常熟市龍騰特種鋼有限公司, 江蘇 常熟215511; 2.鋼鐵研究總院華東分院, 江蘇 淮安223002)

        分析了影響高品質(zhì)耐磨鋼的主要因素,針對影響質(zhì)量的因素提出了生產(chǎn)高品質(zhì)耐磨鋼的主要措施,并結(jié)合生產(chǎn)裝備的具體特點(diǎn)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化。

        耐磨球用鋼; 高品質(zhì); 工藝優(yōu)化

        引言

        耐磨材料是新材料領(lǐng)域的核心,對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動作用,耐磨球用鋼是礦山機(jī)械作業(yè)中所必需的耐磨材料之一。伴隨著礦山開采業(yè)的飛速發(fā)展,對耐磨球用鋼的質(zhì)量提出了更高的要求,要求耐磨球具有良好的內(nèi)部質(zhì)量及耐磨性,整體硬度的均勻性和良好的韌性,以降低在礦料破碎中耐磨材料的消耗。耐磨球在耐磨材料中占很大比重,國內(nèi)需求量與對外出口量逐年遞增,對磨球的耐磨性要求更高。因此,耐磨球用鋼的制造工藝方法及技術(shù)裝置水平要不斷創(chuàng)新,提高質(zhì)量、擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本以適應(yīng)市場激烈競爭的需要,同時(shí)還面臨著科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)。

        目前國內(nèi)不少特鋼企業(yè),先后對耐磨球用鋼的少數(shù)品種進(jìn)行了分散開發(fā),但由于各廠的裝備與工藝技術(shù)的差別,磨球質(zhì)量也有所差別,并對磨球加工后的性能研究不足,不能形成系統(tǒng)的系列性的研發(fā),使得我國耐磨球用鋼及耐磨球產(chǎn)品在高端用鋼和國際市場仍缺乏競爭力。

        本文以國內(nèi)某特鋼企業(yè)所具有的特鋼轉(zhuǎn)爐-大棒材生產(chǎn)線、世界一流的耐磨球加工設(shè)備及全系列鋼球品種需求為研究對象,進(jìn)行全系列品種的研制開發(fā),對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn),提升耐磨球用鋼產(chǎn)品質(zhì)量,最終形成完整的高品質(zhì)耐磨球用鋼系列品種開發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)集成。成功開發(fā)了w(C)含量為0.58%~1.05%的全系列合金鋼球用鋼品種,其鑄坯和軋材產(chǎn)品各項(xiàng)性能、質(zhì)量良好,完全滿足高品質(zhì)耐磨球的加工需求。

        1 生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備參數(shù)

        1.1工藝路線介紹

        100 t LD轉(zhuǎn)爐→100 t LF精煉爐→CCM連鑄( 310 mm×360 mm/220 mm×260 mm) →鑄坯緩冷→空氣煤氣雙蓄熱式步進(jìn)加熱爐→15架連軋機(jī)組→熱鋸切定尺(3臺熱鋸)→冷床→緩冷(入坑緩冷)→檢驗(yàn)、修磨。

        1.2主要工況介紹

        主要工況如表1所示。

        表1 主要工況

        2 耐磨球用鋼全系列品種介紹

        傳統(tǒng)的磨球制造工藝為鑄造,材料主要有高碳鋼和高鉻合金鋼兩種,鑄造磨球因表面粗糙,內(nèi)部疏松,球的內(nèi)部組織粗大,在使用過程中破碎率高、沖擊韌性小,球越大、磨機(jī)越大,產(chǎn)生破碎的幾率也就越大等原因,不能滿足礦山機(jī)械發(fā)展的需求。鍛造、軋制磨球具有生產(chǎn)效率高,所生產(chǎn)的磨球表面光滑,內(nèi)部致密、晶粒度高,球的抗跌落性和沖擊韌性較強(qiáng),球的破碎率低等特點(diǎn)。以軋代鑄、以軋代鍛工藝成為耐磨球生產(chǎn)的主要方式,特別是隨著轉(zhuǎn)爐-連鑄特殊鋼冶煉生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟,耐磨球用鋼的生產(chǎn)主要采用連鑄-連軋生產(chǎn)圓棒,進(jìn)而軋球的生產(chǎn)工藝。

        現(xiàn)國內(nèi)磨球廠家需要的耐磨球用鋼,一般采用w(C)為0.58%~1.05%的高碳鋼,添加適量的Si,Mn,Cr等強(qiáng)化元素,以改善材料性能;根據(jù)耐磨球的加工工藝和用戶的不同使用要求,要求在不同使用環(huán)境下,磨球要具有較高的硬度、耐磨性和良好的韌性。本生產(chǎn)線已開發(fā)的高品質(zhì)耐磨球用鋼具有鋼水潔凈度高,殘余有害元素含量低,化學(xué)成分能窄帶范圍控制等特點(diǎn),系列品種實(shí)際化學(xué)成分滿足表2的技術(shù)要求。

        表2 化學(xué)成分 /%

        備注:以上化學(xué)成分范圍僅供參考,實(shí)際生產(chǎn)按目標(biāo)值控制。

        3 試生產(chǎn)質(zhì)量問題分析

        3.1主要質(zhì)量問題

        特鋼廠設(shè)備調(diào)試初期,進(jìn)行了高品質(zhì)耐磨球用鋼5個(gè)牌號的試生產(chǎn),產(chǎn)品整體質(zhì)量較差,不能滿足高品質(zhì)耐磨球的使用要求,存在的質(zhì)量問題有:

        1)鋼水潔凈度差,非金屬夾雜物較多,且級別較高,90%以上比例非金屬夾雜物不能滿足≤1.5級的需求,特別是存在大顆粒B類夾雜物。

        2)殘余元素及有害氣體含量較高,只能滿足w(P)≤0.030%,w(N)≤100×10-6的需求。

        3)連鑄鋼坯和軋材低倍質(zhì)量差,存在較嚴(yán)重的中心疏松和縮孔,鑄坯中心偏析較重等,特別是B3,B6,B7,BU鑄坯低倍質(zhì)量缺陷嚴(yán)重,中心疏松、縮孔級別較高,如表3所示。連鑄坯經(jīng)軋制后低倍質(zhì)量雖有所改善,但仍存在較重的中心疏松和縮孔殘余等缺陷,鋼材致密性差,表4為典型鋼種B7試生產(chǎn)低倍檢驗(yàn)數(shù)據(jù),軋材中心疏松≤1.5級的比例僅為46.4%,鋼棒在軋球和熱處理過程中容易開裂,不能完全滿足后續(xù)鋼球加工的需求,BU和B6軋材檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低倍質(zhì)量差,疏松和縮孔嚴(yán)重,無法進(jìn)行軋球生產(chǎn)。

        表3 試生產(chǎn)品種及連鑄坯低倍質(zhì)量

        表4 試生產(chǎn)軋材低倍檢驗(yàn)數(shù)據(jù)(以典型鋼種B7為例)

        4)熱軋圓棒表面質(zhì)量較差,存在耳子、折疊、裂紋、劃傷等表面質(zhì)量缺陷。

        3.2質(zhì)量分析

        3.2.1非金屬夾雜物超標(biāo)分析

        1)轉(zhuǎn)爐出鋼碳過低,鋼水過氧化現(xiàn)象嚴(yán)重;出鋼溫度偏低,LF精煉透氣塞攪拌效果差,精煉前期脫氧產(chǎn)生的大顆粒夾雜物上浮困難,化渣困難,精煉成渣速度慢,影響夾雜物的去除,精煉升溫時(shí)間長,渣線磚受高溫輻射侵蝕嚴(yán)重,易污染鋼水;合金在精煉爐加入,影響精煉效果;爐后的脫氧操作、渣料調(diào)整不到位等問題,影響精煉效果。

        2)精煉渣吸附夾雜物的能力差,不能完全去除已經(jīng)產(chǎn)生的B類夾雜物。

        3)鋼水真空處理結(jié)束后,在軟吹、連鑄澆注過程中二次氧化嚴(yán)重。

        4)在冶煉過程前期加鋁較少,真空處理結(jié)束后補(bǔ)鋁嚴(yán)重,達(dá)到補(bǔ)鋁線160 m左右,補(bǔ)鋁過程存在鋼水裸露、氧化現(xiàn)象,而且沒有充足時(shí)間保證夾雜物上浮。

        5)鋼包及中間包耐火材料侵蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致外來夾雜物產(chǎn)生。

        6)原輔材料質(zhì)量不穩(wěn)定和生產(chǎn)組織及節(jié)奏控制上不到位,對鋼水純凈度產(chǎn)生影響。

        3.2.2殘余元素和氮?dú)饪刂?/p>

        1)轉(zhuǎn)爐出鋼下渣、回磷現(xiàn)象偏重,回磷量≥0.005%。

        2)氮在鋼水中的形成及增加主要在于轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制、轉(zhuǎn)爐出鋼合金化過程中、精煉埋弧造渣、吹氬控制、連鑄的吸氮、原輔材料中含氮情況,在VD處理過程中氮含量會有所降低,以上因素綜合影響鋼材中氮含量的高低。在生產(chǎn)過程中以上環(huán)節(jié)如果控制不好都會影響鋼水中氮含量,尤其是連鑄大包水口與長水口之間保護(hù)不好時(shí)容易增氮,以及中間包水口與浸入式水口之間密封不好也容易增氮,連鑄做好保護(hù)澆鑄是氮?dú)饪刂频闹攸c(diǎn)。

        3.2.3連鑄鋼坯和軋材低倍分析

        通過對生產(chǎn)線工裝能力、產(chǎn)品質(zhì)量情況及結(jié)合耐磨球用鋼的品種特性進(jìn)行調(diào)研分析,鑄坯低倍疏松、縮孔殘余、偏析是此類高碳鋼連鑄過程質(zhì)量控制的重點(diǎn),也是質(zhì)量控制的難點(diǎn)。該特鋼廠耐磨球用鋼軋材低倍質(zhì)量較差,主要是由于鑄坯存在較嚴(yán)重的中心疏松、偏析、縮孔導(dǎo)致,雖經(jīng)過熱軋后其心部質(zhì)量有所改善,但因粗軋非大輥徑開坯、大壓下量軋制,心部的軋制力滲透不足,內(nèi)部質(zhì)量改善有限。而導(dǎo)致連鑄坯低倍質(zhì)量問題的因素主要有鋼水純凈度較差、連鑄過熱度較高,拉速較高,電磁攪拌參數(shù)不合理等。

        3.2.3.1 鋼水過熱度的影響

        澆注溫度是影響柱狀晶生長的重要因素。澆注溫度高,鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá);澆注溫度低,鑄坯等軸晶發(fā)達(dá)[2]。因此,在不造成水口凝結(jié)的情況下,盡可能采用低過熱度澆注。對于此類高碳鋼,應(yīng)盡可能進(jìn)行低過熱度澆鑄,中間包第一爐過熱度控制≤40 ℃,連澆爐控制在20~30 ℃范圍之內(nèi)。

        3.2.3.2 拉速的影響

        拉速也是影響柱狀晶生長的重要因素。原工藝的拉速偏大,鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)停留時(shí)間短,鑄坯液芯延長,推遲了等軸晶的形核和長大,擴(kuò)大了柱狀晶區(qū),易產(chǎn)生中心疏松和中心縮孔。降低拉坯速度,利于減輕中心疏松和中心縮孔等缺陷,在中間包過熱度合適的范圍內(nèi)采用恒拉速澆注,根據(jù)斷面不同制定恒拉速澆鑄工藝。

        3.2.3.3 連鑄工藝的影響

        1)根據(jù)不同牌號鋼種具有不同的化學(xué)成分、材料特性,優(yōu)化結(jié)晶器電磁攪拌和末端電磁攪拌工藝參數(shù)。如結(jié)晶器電磁攪拌電流過大,易產(chǎn)生卷渣和加重中心區(qū)域的偏析和疏松;末段電磁攪拌電流過小,不能起到良好的冶金效果,對柱狀晶不能有效打碎,不能增大等軸晶的面積,導(dǎo)致鑄坯疏松和縮孔殘余嚴(yán)重。

        2)適當(dāng)降低二冷水比水量。冷卻不均或冷卻過強(qiáng)會導(dǎo)致中心疏松和中心偏析加劇。

        3)結(jié)合過熱度與拉速的變化,對輕壓下參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整,推算液芯長度和最有效的輕壓下模式。

        3.2.3.4 軋制工藝的影響

        1)加熱制度的影響:鑒于高碳(高Si)鋼導(dǎo)熱性差,裂紋敏感性強(qiáng)、鑄坯低倍質(zhì)量差等特點(diǎn),同時(shí),為保證磨球鋼的致密度,一般需大斷面規(guī)格坯料進(jìn)行大壓縮比軋制,不同軋材規(guī)格,使用不同斷面規(guī)格的鑄坯,因此坯料加熱工藝控制是工藝控制的重點(diǎn)。冷坯進(jìn)爐加熱,前期升溫速度不宜過快,否則鑄坯內(nèi)外溫度差越大,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超出鋼坯強(qiáng)度極限,易產(chǎn)生開裂和裂紋;鑄坯在高溫段加熱需進(jìn)行適宜的加熱溫度、加熱時(shí)間、加熱速度控制,既要保證加熱質(zhì)量,又要對脫碳層和內(nèi)部組織進(jìn)行控制。保證鑄坯均勻透燒,其心部的嚴(yán)重偏析才可進(jìn)行有效高溫?cái)U(kuò)散,鑄坯心部溫度較高時(shí),利于軋制時(shí)軋制力向心部滲透,有效壓合疏松、縮孔等缺陷[3]。

        2)軋制制度的影響:利用開坯的單道次大壓下量軋制和粗軋后中間軋件內(nèi)部溫度高于表面溫度兩種控制思路,使得軋制力向鑄坯心部滲透,進(jìn)行控制軋制,有效地改善鑄坯心部質(zhì)量,壓合疏松、縮孔質(zhì)量缺陷,提高鋼材致密度。

        3)鋼材的緩冷:鋼材進(jìn)行緩冷的目的是消除殘余應(yīng)力和防止白點(diǎn)質(zhì)量缺陷的發(fā)生。同時(shí),有效的緩冷措施也能進(jìn)一步改善鋼材的一般疏松。

        4 工藝的優(yōu)化、完善

        通過對磨球鋼產(chǎn)品特性的分析,結(jié)合生產(chǎn)線現(xiàn)有工裝及初期產(chǎn)品質(zhì)量情況,對生產(chǎn)工裝和操作方式進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),對主要影響高品質(zhì)耐磨球用鋼質(zhì)量的工藝進(jìn)行了優(yōu)化,如終點(diǎn)碳的要求、合金化加料順行、精煉渣的成分、脫氧方式、鋼水過熱度、拉速等連鑄工藝、軋制工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并進(jìn)行了連續(xù)四個(gè)月的批量生產(chǎn),坯、材質(zhì)量明顯提升,滿足高品質(zhì)耐磨球用鋼質(zhì)量需求。全系列高品質(zhì)耐磨球用鋼關(guān)鍵崗位質(zhì)量控制點(diǎn)工藝要求如表5所示。

        5 批量生產(chǎn)質(zhì)量情況

        5.1鑄坯低倍質(zhì)量

        經(jīng)過連續(xù)4個(gè)月的批量生產(chǎn),共開發(fā)10個(gè)牌號,累計(jì)產(chǎn)量近12萬t,軋材規(guī)格為Ф40~105 mm,鑄坯低倍質(zhì)量明顯改進(jìn),表6和圖1為典型品種B7工藝優(yōu)化后低倍質(zhì)量情況。

        表5 全系列高品質(zhì)耐磨球用鋼關(guān)鍵崗位質(zhì)量控制點(diǎn)工藝要求

        表6 B7鑄坯低倍質(zhì)量逐月統(tǒng)計(jì)(工藝優(yōu)化后)

        圖1 B7鑄坯中心疏松占比示意圖

        5.2鋼材低倍質(zhì)量

        工藝優(yōu)化后,從鋼材取樣低倍抽檢情況來看,所有鋼種低倍質(zhì)量情況較之前有明顯好轉(zhuǎn),中心疏松、一般疏松得到有效控制,目前中心疏松、一般疏松整體級別≤1.0級,90%以上≤0.5級,酸浸低倍樣上無肉眼可見縮孔缺陷。以**年5,6月鋼材低倍質(zhì)量為例,鋼材心部致密度高,低倍質(zhì)量良好,鋼材經(jīng)磨球廠探傷、軋球、熱處理后,加工使用良好,滿足高品質(zhì)磨球質(zhì)量需求。磨球鋼軋材低倍統(tǒng)計(jì)情況如表7所示,磨球鋼軋材中心疏松、一般疏松級別占比如圖2,3所示。

        表7 磨球鋼軋材低倍統(tǒng)計(jì)

        圖2 磨球鋼軋材中心疏松級別占比示意圖

        圖3 磨球鋼軋材一般心疏松級別占比示意圖

        5.3其他質(zhì)量方面

        批量生產(chǎn)后,鋼中非金屬夾雜物得到有效控制,除個(gè)別爐次夾雜物超標(biāo)外,整體指標(biāo)控制在粗系≤1.5級,細(xì)系≤1.0級,達(dá)標(biāo)率達(dá)到95%以上。氣體含量w(H)≤1.0×10-6,w(O)≤15×10-6,w(N)≤70×10-6。鋼材無過熱、過燒現(xiàn)象,片層珠光體組織分布均勻,奧氏體晶粒度細(xì)小,晶粒度在6.5~7.0級之間。軋鋼時(shí)結(jié)合殘氧檢測,確保煤氣充分燃燒,有效控制了全脫碳層深度,脫碳層深度≤0.8%D,高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼材表面劃傷等缺陷得到了有效控制,但偶有少部分鋼材上存在耳子、裂紋等缺陷。

        6 結(jié)束語

        (1)利用轉(zhuǎn)爐-連軋生產(chǎn)線,采用310 mm×360 mm連鑄坯軋制≤Ф105 mm規(guī)格的磨球鋼棒材,壓縮比≥10,在連鑄工藝與熱軋工藝共同優(yōu)化、相互彌補(bǔ)的前提下,棒材內(nèi)部質(zhì)量致密度高,低倍質(zhì)量良好,產(chǎn)品質(zhì)量可滿足高品質(zhì)耐磨球用鋼的需求。

        (2)對于高碳合金耐磨球用鋼,連鑄應(yīng)遵從弱冷慢拉的工藝思路,才能有效保證鑄坯低倍質(zhì)量。

        (3)對于高碳合金耐磨球用鋼,軋制工藝應(yīng)優(yōu)先考慮熱軋生產(chǎn)方式。冷裝入爐時(shí),應(yīng)采取先期緩慢升溫,后期快速升溫的加熱思路,高溫軋制、道次大壓下量軋制和軋制力心部滲透技術(shù),是軋鋼工序有效改進(jìn)鑄坯低倍質(zhì)量的手段,在一定程度上能有效促進(jìn)鑄坯中心疏松和縮孔殘余的壓合。

        [1]于桂玲, 苗紅生,等.軸承鋼的脫氧工藝優(yōu)化[J]. 煉鋼,2001,17(1): 27—30.

        [2]王忠英.軸承鋼大方坯連鑄工藝研究[D].北京:鋼鐵研究總院,2001.

        [3]于天忱,范連明,張?jiān)w,等.低表面溫度軋制大規(guī)格軸承鋼GCr15工藝實(shí)踐[J].中國冶金,2011,21(2): 34—37.

        2016-04-16

        呂紀(jì)永(1967—),男,工程師。E-mail:yelangbalu@163.com

        TF762+.4; TG142.1

        猜你喜歡
        磨球縮孔鑄坯
        基于視覺機(jī)器人的球磨機(jī)自動加球系統(tǒng)
        面漆縮孔缺陷分析與防治
        上海涂料(2021年5期)2022-01-15 06:09:52
        低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼鑄坯長度方向上T.O和夾雜物的分布規(guī)律研究
        降低低壓鑄造鋁合金輪轂輻條根部縮孔報(bào)廢率
        淺談鑄鐵件中氣縮孔的檢驗(yàn)和識別
        汽車電泳漆膜的縮孔與針孔
        高鉻鑄鐵磨球?qū)Ρ仍囼?yàn)研究
        耐磨鋼球剖面裂紋產(chǎn)生原因分析及改進(jìn)措施
        2018全國連鑄保護(hù)渣及鑄坯質(zhì)量控制學(xué)術(shù)研討會召開
        山東冶金(2018年5期)2018-11-22 05:12:14
        采用倒角坯改善鑄坯邊直裂缺陷的研究
        上海金屬(2016年2期)2016-11-23 05:34:40
        亚洲一区二区在线观看av| 狠狠爱无码一区二区三区 | 97在线视频免费| av中文字幕在线资源网| 婷婷色精品一区二区激情| 人人妻人人澡人人爽国产一区| 亚洲精品无码久久久久| 国产亚洲精品A在线无码| 一本色道久久综合亚州精品| 男女啪啪视频高清视频| 亚洲一区二区三区av无码| 久久精品国产亚洲av电影| 久久丁香花综合狼人| 快射视频网站在线观看| 少妇人妻中文字幕hd| 国产精品久久久久久妇女6080| 麻豆人妻无码性色AV专区| 不卡视频在线观看网站| 国产午夜福利久久精品| 波多野吉衣av无码| 国产精品久久久久免费看| 国产高清一区二区三区三州| 欧美国产综合欧美视频| 精品人妻伦九区久久AAA片69| 99精品热6080yy久久| 亚洲国产精品成人一区| 免费av片在线观看网址| 中文人妻无码一区二区三区在线 | 在线免费观看国产视频不卡| 中文有码人妻字幕在线| 国产激情电影综合在线看| 国产偷国产偷高清精品| 白色月光免费观看完整版| 中文字幕人妻伦伦| 18禁男女爽爽爽午夜网站免费| 中文字幕日本人妻一区| 国产亚洲人成在线观看| 午夜无码片在线观看影视| 娇柔白嫩呻吟人妻尤物| 国产一区二区三区的区| 欧洲美女黑人粗性暴交|