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鋼坯有哪些技術條件?

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鋼坯有哪些技術條件?
發布時間:2021-10-09 瀏覽:

線材生產對鋼坯的質量要求較高,其選擇和驗收的標準 主要包括以下幾個方面。

A對鋼種與化學成分的要求

生產線材用的鋼坯的牌號和化學成分應符合有關標準規定, 對不同的鋼種在鋼的殘余元素含量上有相應的要求,這些要求是 保證線材質量所必需的。

B對鋼坯尺寸和質量的要求

對鋼坯的外形、尺寸、質量的要求有:鋼坯斷面形狀及允許偏 差、定尺長度、短尺的較短長度及比例、彎曲和扭曲條件等。這些 要求是考慮了充分發揮軋機生產能力,保證加熱與軋制順利并考 慮供坯的合理性和可能性等綜合因素確定的,但目前尚無統一標 準,F以某高速線材廠對鋼坯外形尺寸的要求為例具體介紹 如下:

(1) 方坯尺寸和邊長允許偏差為:

方坯邊長及其偏差:130mm±4mm(YB/T 001一91);

角半徑:R>8mm(YB/T 001―91);

對角線長度差:W6mm(YB/T 001-91);

連鑄方坯和矩形坯標準按YB 2011 -83執行。

(2) 鋼坯標準長度為10000mm;短尺鋼坯較短長度為 8000mm;每批(爐)短尺鋼坯的重量不大于全部鋼坯重量的10%; 長度及其允許偏差為10000mm+70mm, 8000mm—0mm。

(3) 鋼坯的彎曲度為10000mm不大于100mm,但不允許在

鋼坯兩端相差較大50mm;需熒光磁粉探傷的鋼坯,如彈簧鋼、軸 承鋼、冷鍬鋼等,每米彎曲不大于6mm。

4) 鋼坯扭轉在10000mm內較大為6°o

5) 鋼坯端部因剪切變形而造成的局部寬展不大于邊長的 10%;切頭毛刺應清除;端部因剪切造成的局部彎曲不得大于 20mm;剪切斷面應與鋼坯長度方向軸線垂直;端面歪斜量不得大 于邊長的6%。

C對表面質量與內部質量的要求

對鋼坯表面質量的要求是:

鋼坯端面不得有縮孔、尾孔和分層。

鋼坯表面應無裂縫、折疊、耳子、結疤、拉裂和夾雜等

鋼坯表面缺陷必須沿縱向加工清除,清除處應圓滑、無棱 角,清除寬度不得小于清除深度的5倍,表面清理深度不大于公稱 厚度的8%。

對鋼坯內部質量的要求是:

1) 鋼坯低倍組織不得有肉眼可見的縮孔、分層、氣泡、裂縫、 白點等。

2) 對優質碳素結構鋼和彈簧鋼、軸承鋼、冷鍛鋼等合金鋼 種,根據需方要求,可以做高倍檢驗,檢查脫碳層、鋼中非金屬夾雜 物和晶粒度是否達到要求。

對連鑄坯表面質量的要求是:

1) 連鑄坯較常見的表面缺陷是針孔及氧化結疤.針孔要求 磨去,嚴重時報廢。100mmX 100mm高碳鋼方坯允許有2mm 的針孔。氧化結疤需進行磨光清除。

2) 嚴格控制冶煉及澆鑄過程,消除表面缺陷,以生產無缺陷 連鑄坯。

對連鑄坯內部質量的要求是:

1)控制連鑄坯的偏析。偏析是連鑄坯的一個重要的質量問 題,連鑄坯尺寸越小則偏析越嚴重。碳含量(質量分數)在

0. 75%〜0.83%時,大于2X10-'6的偏析度能夠造成由縱裂紋引 起的鋼絲斷裂。這與晶粒邊界出現滲碳體薄膜有關。

(2) 控制中心偏析。中心偏析是連鑄小方坯的代表性缺陷。 其控制方法主要有:

D擴大連鑄坯尺寸。其原因之一是大尺寸鑄坯的柱狀晶組 織所占比例較小。隨著鑄坯尺寸的減小,中心偏析漸趨嚴重。一 般地說,不宜用小于120mmX 120mm的連鑄方坯軋制碳含量(質 量分數)大于0.75%的線材。

2) 嚴格控制鋼水的過熱度,過熱度較大的鋼液在鑄坯時因其 容易產生發達的柱狀晶組織而造成嚴重的中心偏析。

3) 降低鋼種設計中的磷、鎰、硫含量,以減少高碳鋼盤條的中 心偏析,因為硫和磷可形成低熔點化合物,使碳、錠、銘等元素集中 在這個熔融區域。在連鑄坯中,硫的偏析常伴隨著鎰,這將在很大 程度上增加鋼材的可硬化性,以至于這些區域可形成馬氏體。磷 也有降低鑄鋼時鋼水凝固點的趨勢,以致其他殘余金屬如銘也跟 著偏析,易造成盤條軋后控冷時形成馬氏體。

4) 采用電磁攪拌技術,有助于減低固液界面與心部區域的溫 度梯度,從而減少合金成分的中心偏析。

盡管采用以上方法可以控制中心偏析,但在高碳鋼中并不能 將偏析完全消除,只不過采取措施可使偏析以點滴形式無序地彌 散在整個中心區域。一般可以認為這是中心的等軸晶區。

(3) 控制中心疏松。在連鑄坯結晶過程中,各枝晶間互相穿 插和相互封鎖作用,使富集著夾雜物較為嚴重的低熔點組元的液 體被孤立于各枝晶之間,這部分液體在冷凝后,由于沒有其他液體 的補充,則在枝晶間形成許多分散的小縮孔,從而形成連鑄坯的中 心疏松。如果鑄坯疏松嚴重,將影響線材的力學性能,甚至產生 廢品°

連鑄時采用“軟壓下”工藝可以將中心部位的低熔點液體擠岀 或部分擠出,減輕中心疏松。

(4) 控制裂紋的產生。連鑄坯的裂紋分為角部裂紋、邊部裂

紋、中間裂紋和中心裂紋4種。

角部裂紋在鑄坯的角部,距表面有一定深度并與表面垂直。 角部裂紋是由鑄坯角部的側面凹陷及嚴重脫方,使局部金屬間產 生的拉應力大于晶間結合力所致。

邊部裂紋分布在鑄坯四周的等軸晶和柱狀晶交界處,并沿柱 狀晶向內部擴張。邊部裂紋是由鼓肚的鑄坯通過導輻矯直時變形 引起的。

中間裂紋在柱狀晶區域產生并沿柱狀晶擴展,一般垂直于鑄 坯的兩個側面。中間裂紋是由鑄坯被強制冷卻時,產生的熱應力 造成的。

中心裂紋在靠近中心部位的柱狀晶區域內產生并垂直于鑄坯 的表面。中心裂紋是由于鑄速過高,鑄坯在液心狀態下通過導輻 矯直,所承受的壓力過大所致。

凡是不暴露的內部裂紋,只要在軋制時不與空氣直接接觸即 可以焊合,不影響線材的質量。

連鑄坯對中心疏松、縮孔、裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜物等 都有一定的要求,目前用的小方坯都有專門的評級方法,如 YB 4002—91Y標準中的有關評級規定。

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