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ZG35CrMo鋼由于較低的合金比、優良的淬透性、較高的強度及良好的耐腐蝕性能,在我國冶金礦山、建材水泥、化工、核工業、煉鐵高爐寬粉等行業得到了廣泛應用,具有很大的市場需求量.其化學成分(%)為:C0.30~0.40,Si0.17~0.45,Mn0.5~0.8,Cr0.8~1.10,Mo0.2~0.3,S、P≤0.04。
我公司于2003年展開了對ZG35CrMo鋼的研制工作,經各方調研、技術經濟論證、方案設計及對現有設備實施技術改造,先后進行了多次生產實驗,經不斷總結經驗、完善工藝,成功研制出了各項性能指標均達到或超過國內先進水平的ZG35CrMo鋼。
一.試驗的各工序過程控制:
化學成分控制(%):
?。?)碳(C):超過共析成分后與Cr、Mn、Mo等合金元素形成的碳化物固溶于鐵素體中強化基體,使鋼的強度和硬度大幅度提高,從而提高鋼的耐磨性,但C過高則韌度降低,因此不能單純增加碳量來獲得高強度和硬度,控制為0.30~0.40。
?。?)硅(Si):固溶于鐵素體和奧氏體中,有明顯的強化作用,Si降低C在奧氏體中的溶解度,促使碳化物析出,提高強度和硬度。Si和O的親和力僅次于Al和Ti,而強于Mn、Cr、V,是很好的還原劑和脫氧劑,可提高鋼的致密度,但過高將顯著降低鋼的塑性和韌度,控制為0.17~0.45。
?。?)錳(Mn):強烈增加鋼的淬透性,這對生產中采用空冷淬火極為有利,淬火后得到馬氏體組織。Mn還起到脫氧劑和脫硫劑的作用,可凈化鋼液,但過高會促使晶粒粗大,控制為0.5~0.8。
?。?)鉻(Cr):是碳化物形成元素,Cr溶于奧氏體中強化基體且不降低韌度,推遲過冷奧氏體轉變,增加鋼的淬透性,Cr使鋼的強度和硬度明顯提高,此外Cr能細化晶粒,提高回火穩定性,控制為0.8~1.10。
?。?)鉬(Mo):在鋼中主要作用是提高淬透性,細化晶粒,改善碳化物的形態和分布,防止回火脆性,與Cr同時加入可改善沖擊韌度,控制為0.2~0.3。
冶煉工藝(中頻感應電爐熔煉):中頻感應電爐是目前鑄造行業***,同時也是應用*廣泛的冶煉設備,由于它的強磁力攪拌作用,因此,冶煉鋼液能夠*大程度地實現"溫度起伏"、"濃度起伏"和"成分起伏"。
?。?)加料:加入廢鋼、鉬鐵后通電熔化,在開始通電的6-8分鐘內供給60%的功率,待電流沖擊停止后,逐漸將功率開至*大,隨時注意搗料,防止爐料"搭橋"并繼續添加爐料。
(2)造渣:爐料熔清后,加入造渣材料覆蓋鋼液,渣料加入量為總裝量的1-1.5%。
(3)取樣扒渣:爐料熔清后,取樣分析C、S、P、Mo、Si、Mn,P∠0.02%,并將預熱的鉻鐵及造渣材料加入爐內,渣料熔清后將功率降到40-50%,傾爐扒渣,另造新渣。
?。?)脫氧:渣料化清后,加入(石灰粉:鋁線=1:)石灰0.3Kg,鋁線0.6Kg進行擴散脫氧,脫氧過程中可用石灰粉和螢石粉調整爐渣粘度,同時在鋼液溫度達到1560℃以上時,扒除大部分爐渣,加入錳鐵和造渣材料。
(5)測溫:測量鋼液溫度,要求出鋼溫度在1610-1630℃,并作圓杯試樣,檢查鋼液脫氧情況。
?。?)加硅鐵:出爐前5-10分鐘加入硅鐵,加入量按規定下限配入,并根據試樣1調整化學成分。
?。?)出鋼:鋼液溫度符合要求,圓杯試樣收縮良好時,停電出鋼,在鋼包中加入稀土硅0.4kg進行孕育處理,插鋁線(0.8Kg/t)0.5Kg進行終脫氧,*后加入覆蓋劑,防止鋼液氧化,并作成品分析。
?。?)澆注:鋼液在包內鎮靜3-5分鐘后進行澆注,要求澆注溫度為1500-1550℃(根據鑄件確定)。