服務(wù)熱線：雙芯可調(diào)縮孔耐磨閥板鑄造的研究報(bào)告
2018年08月21日
滄州五森管道有限公司
一、雙芯可調(diào)縮孔閥片鋼中夾雜物的來源及性質(zhì)研究
在鑄造雙芯可調(diào)縮孔閥片過程中，非金屬夾雜物降低了鋼的塑性、韌性和疲勞壽命，使鋼的冷熱加工性能乃至某些物理性能變壞，對(duì)可調(diào)縮孔閥片的強(qiáng)度、延伸性、韌性、切削性、抗腐蝕性能、表面光潔度、焊接性能等各方面的性能有著直接的影響，夾雜物對(duì)鋼的性能影響的具體程度決定于一系列因素，比如夾雜物的數(shù)量、顆粒大小、形態(tài)及分布等。滄州雙芯可調(diào)縮孔廠EAF-LF／VD-HCC短流程生產(chǎn)系統(tǒng)是 具有 色的管材生產(chǎn)線，其對(duì)鋼水質(zhì)量有嚴(yán)格的要求；該過程對(duì)顯微夾雜物形成規(guī)律有較大影響，夾雜物的類型、大小、變形行為及分布規(guī)律和產(chǎn)品質(zhì)量有密切關(guān)系。本論文主要對(duì)過程夾雜物行為進(jìn)行研究，掌握過程夾雜物的來源及形成機(jī)理、演變規(guī)律等用以指導(dǎo)生產(chǎn)，雙芯可調(diào)縮孔提出 過程夾雜物的控制措施，以期獲得高質(zhì)量的雙芯可調(diào)縮孔產(chǎn)品。
研究的主要內(nèi)容如下：
(1) 鋼中夾雜物來源及形成機(jī)制的研究；
(2) 鋼中夾雜物組成及尺寸分析；
(3) 從電爐出鋼到中間包過程夾雜物的演變及管坯中夾雜物分布規(guī)律的研究；
(4) 夾雜物在軋制過程中的變形及分布研究。
(5) 分析過程夾雜物行為對(duì)管坯、鋼管質(zhì)量及性能的影響，研究夾雜物的控制方法。
經(jīng)研究得出結(jié)論為：
1、澆注過程卷渣和鋼水二次氧化現(xiàn)象較嚴(yán)重，大型夾雜物的數(shù)量高，使得鋼在軋制過程易出現(xiàn)一些表面質(zhì)量缺陷。
2、在管坯中，顯微夾雜物的來源是脫氧產(chǎn)物大于耐火材料大于鋼包卷渣大于中包保護(hù)渣。
3、管坯中大型夾雜物來源為中包保護(hù)渣大于鋼包渣大于脫氧產(chǎn)物大于中包涂料。
4、雙芯可調(diào)縮孔雖然試驗(yàn)爐次的顯微夾雜和大型夾雜物數(shù)量偏高，但鋼中夾雜物對(duì)鋼管力學(xué)性能的影響不 。
5、鋼管表面典型缺陷的產(chǎn)生主要是由于管坯中存在的各類夾雜物引起的。
二、雙芯可調(diào)縮孔鑄造耐磨閥板多元低合金耐磨鑄鋼的研究
課題采用正交試驗(yàn)法,系統(tǒng)、綜合地研究合金元素對(duì)低合金耐磨鑄鋼力學(xué)性能和組織的影響，試驗(yàn)結(jié)果及分析表明:
1. 合金元素C、Si、Mn、Mo、Cr的合理有效配合,可使鋼在連續(xù)空冷條件下,在較寬的成分范圍內(nèi)得到以貝氏體為主的顯微組織。
2. 鋼中C、Mn含量增加,使硬度上升,沖擊韌性下降,其中以Mn影響 ,C次之;Si、Mo對(duì)鋼性能影響程度較小,均在研究的中等含量處取得性能的 值。雙芯可調(diào)縮孔要開發(fā)具有較高強(qiáng)韌性、耐磨性能優(yōu)良的低合金耐磨鑄鋼,同時(shí)考慮鋼的成本,C、Si、Mn應(yīng)取試驗(yàn)成分范圍的中限,而Mo應(yīng)取中下限。
熱處理工藝試驗(yàn)表明:
1.隨奧氏體化溫度的升高,試樣硬度先提高,到一定溫度后又下降。雖然部分試樣之間達(dá)到 硬度值時(shí)對(duì)應(yīng)的奧氏體化溫度稍有差別,但都在850℃～910℃之間取得,且同一試樣在該溫度范圍的硬度差別不是很大雙芯可調(diào)縮孔。
2.試樣經(jīng)奧氏體化連續(xù)空冷后,與鑄態(tài)組織相比,組織 細(xì)小均勻,晶界 征消失。過高的奧氏體化溫度,會(huì)使鋼組織中針狀片狀組織增多,殘余奧氏體量增多,組織粗大;奧氏體化溫度過低,鋼組織中將存在部分鐵素體,并保留有一定量的未溶碳化物,嚴(yán)重降低耐磨鋼的硬度和韌性。
3.鋼在回火時(shí)應(yīng)采用低溫回火,且回火溫度不能超過250℃。 4.試樣淬透性試驗(yàn)結(jié)果表明,該類鋼具有較高的淬透性。加之該類鋼又具有較寬的淬火加熱溫度范圍,這些 性使該類鋼能穩(wěn)定地應(yīng)用于實(shí)際雙芯可調(diào)縮孔生產(chǎn)中,
三、新型耐磨雙芯可調(diào)縮孔銅基合金的 及其耐磨性的研究
本文利用計(jì)算機(jī)輔助的數(shù)量冶金學(xué)進(jìn)行銅合金的成分設(shè)計(jì)，在獲得一定數(shù)量的銅合金的性能與成分?jǐn)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用多元線性回歸分析，并充分考慮元素之間的交互作用，雙芯可調(diào)縮孔獲得了兩個(gè)比較理想的數(shù)學(xué)模型，即磨損量與成分及沖擊韌性與成分之間的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所得模型，采用簡便易行的復(fù)合形法進(jìn)行 化設(shè)計(jì)，得到了適用于雙芯可調(diào)縮孔干摩擦條件下的 銅合金，保證在有一定的沖擊韌性的基礎(chǔ)上磨損量 。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證， 合金的性能的計(jì)算值與試驗(yàn)值基本接近，且 合金的成分設(shè)計(jì)，保證了其組織為硬的基體上均勻分布著軟的質(zhì)點(diǎn)，完全符合耐磨合金的組織要求。將可調(diào)縮孔 設(shè)計(jì)應(yīng)用于工程合金設(shè)計(jì)，雙芯可調(diào)縮孔可以較好地解決多因素、多技術(shù)指標(biāo)要求的復(fù)雜工程合金設(shè)計(jì)問題。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助的數(shù)量冶金學(xué)方法進(jìn)行合金設(shè)計(jì)，可使合金設(shè)計(jì)定量化、 化，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文還對(duì) 合金的耐磨性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：銅合金中的硬質(zhì)點(diǎn)、減磨相及細(xì)化的組織對(duì)雙芯可調(diào)縮孔耐磨性都 有利。
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