毛乃旭 江野 嵇立磊 鄭宏偉
南京鋼鐵聯(lián)合有限公司 江蘇南京 210035
彈簧是制造業(yè)的基礎零件,也是汽車、軌道交通等的核心零件[1-5]。隨著國家快速發(fā)展、制造業(yè)轉(zhuǎn)型,對彈簧鋼的品質(zhì)要求越來越高,尤其是對疲勞壽命的要求,而影響疲勞壽命除了夾雜物和脫碳,最主要的就是鋼中硬質(zhì)不變形夾雜物[6-7],本文對南鋼彈簧鋼54SiCr6進行LF精煉過程進行夾雜物行為研究。
進行兩次取樣,兩次取樣均是在LF進站、LF出站,取樣狀態(tài)為小提桶樣,進行夾雜物的表征。
LF進站、出站時鋼液中夾雜物的尺寸、類型、數(shù)量如下表1、表2所示。
表1 LF進站夾雜物尺寸、類型、數(shù)量
表2 LF出站夾雜物尺寸、類型、數(shù)量
LF進站時,夾雜物主要是脫氧產(chǎn)物,尺寸偏小,夾雜物的類型以SiO2-Al2O3-CaO為主,隨著精煉的進行,LF出站時,夾雜物以SiO2類為主,復合有Al2O3、CaO、MnO等,同時LF出站時,夾雜物中CaO、Al2O3含量升高,到大尺寸(>20μm)的夾雜物,成分與相應的精煉渣類似,是由于精煉渣進入鋼液未能上浮所致。
LF精煉過程夾雜物的典型形貌如下圖1,夾雜物成分如下圖2所示。
圖1 LF精煉過程夾雜物典型形貌
圖2 LF精煉過程夾雜物成分
LF進站、出站時鋼液中夾雜物的尺寸、類型、數(shù)量如下表3、表4所示。
表3 LF進站夾雜物尺寸、類型、數(shù)量
表4 LF出站夾雜物尺寸、類型、數(shù)量
LF精煉過程夾雜物的典型形貌如下圖3,夾雜物成分如下圖4所示。
圖3 LF精煉過程夾雜物典型形貌
圖4 LF精煉過程夾雜物成分
通過兩次試驗發(fā)現(xiàn),LF精煉前期鋼中夾雜物都是內(nèi)生脫氧產(chǎn)物,夾雜物尺寸偏小,夾雜物類型以SiO2系為主,隨著精煉的進行,鋼液中夾雜物類型和尺寸均發(fā)生變化,夾雜物中Al2O3、CaO逐漸增加,推測該可能與合金加入有關,同時,夾雜物數(shù)量密度、大顆粒夾雜物也在增加,推測可能與氬氣流量調(diào)節(jié)和精煉渣卷入有關。
(1)LF精煉前期鋼中夾雜物都是內(nèi)生脫氧產(chǎn)物,夾雜物尺寸偏小,夾雜物類型以SiO2系為主。
(2)隨著精煉的進行,鋼液中夾雜物類型和尺寸均發(fā)生變化,夾雜物中Al2O3、CaO逐漸增加,推測該可能與合金加入有關,須控制合金中Al、Ca的含量
(3)夾雜物數(shù)量密度、大顆粒夾雜物也在增加,推測可能與氬氣流量調(diào)節(jié)和精煉渣卷入有關,需進行氬氣流量的精細化調(diào)節(jié)。