铸钢件脆性断口的成因剖析及处理对策pdf

  文章编号:1007-6042(2009)06-0001-04 铸钢件脆性断口的成因剖析及处理对策黄红林胡健娇(南车戚墅堰机车有限公司江苏常州 213011) 摘要:剖析了铸钢件脆性断口的构成原因,就铝的氮化物对铸钢脆性断口的影响提出了处理对策。关键词:铸钢;脆性断口;对策中图分类号: +3 文献标识码:B 脆性断口是铸钢件常见的一种微观断口,断口的特色为脆性断裂,因而这种断口一般被称为脆性断口。现在在不同的国家和地区,对这种断口的叫法各不相同。如世界铸造缺点图册中称其为/岩状断口0,也有人称其为/亮斑断口0,/贝壳状断口0,因为这种断口是沿一次奥氏体晶界决裂,即晶间裂纹,所以也有许多学者称其为/晶间裂纹断口0。铸钢件发生脆性断口的原因众说不一,有的研讨者以为,脆性断口是因为钢中氢量高和奥氏体相变应力所构成,而有一些研讨者以为是因为铸钢件凝结进程中钢中分出铝的氮化物所造成的。本文结合多年实践经验就铝的氮化物对铸钢脆性断口的影响及防止办法做个扼要剖析。 1铸钢件发生脆性断口的原因铸钢件脆性断口的特征为:断口外表为滑润、亮光、稍有曲折的小平面组成,形似岩石断口,如图1所示。许多研讨已证明,铸钢件发生脆性断口的原因是因为在一次奥氏体晶界上分出氮化铝而使晶界脆化。氮化铝在奥氏体晶粒构成时以粗大薄膜状分出于晶界,发生安排缺点,下降铸钢的塑性和耐性,添加晶间发生裂纹的倾向。这种粗大薄膜状氮化铝与其他弥散散布的夹杂物不同,,其他尺度不大于5Lm的薄膜, 这种形状的氮化铝夹杂物沿晶界散布,大大削弱了晶间的结合力,从而影响铸钢的力学性能。铸钢中氮化铝的溶解度取决于它们的浓度积K AlN=[%Al]#[%N]。当铸钢中[%Al]#[%N]超越K AlN平衡值时,在800e~1100e左右) 1 ) 规划研讨铁道机车车辆工人第6期2009年6月图1脆性断口时便分出氮化铝夹杂物。众所周知,钢中氮含量与钢的锻炼办法有着必定的联络,一般转炉钢氮含量为(20~40)@ 10 -6左右,平炉钢氮含量为(50 ~70)***@10 -6左右,电弧炉炼钢, 氮含量一般为(80~120)***@10 -6 左右。在铸钢件生产领域,现在遍及选用的锻炼设备为电弧炉或感应电炉。其钢液中氮含量比较来说较高,这给氮化铝的构成发明了一个有利条件。而关于炼钢办法来讲,现在终脱氧工艺一般都会选用铝终脱氧,只需少部分铸钢企业选用复合脱氧剂进行终脱氧。因而无论是电弧炉仍是感应电炉炼钢,铝终脱氧工艺的选用,给氮化铝的构成供给了满足的冶金条件,只需钢中[% Al]#[%N]浓度到达一些规模氮化铝必将构成于奥氏体晶界。因而钢中氮和铝的浓度成了铸钢件会不会发生脆性断口的决定性要素之一。 2铸钢件脆性断口的防止办法 、操作、原材料选用等有着亲近的联络。关于电弧炉锻炼而言,下降钢中氮含量的最直接的办法有: (1)严控废钢的清洁度和干燥度。(2)坚持足够的氧化欢腾时刻和速度,有利于气体的排出。(3)在扒渣、拌和进程中最好可以下降或防止钢液,削减钢液吸气。(4)在确保脱氧作用的前提下,尽量缩短复原期时刻。(5)选用气体维护出钢和维护浇注以削减出钢、浇注进程吸气。(6)选用真空除气的炉外精粹手法下降气体含量。这是去除钢液中气体的有用办法。关于感应电