過共析鋼是碳含量分?jǐn)?shù)為0.77-2.11%的鐵碳合金,過共析鋼生產(chǎn)的線材由于性能優(yōu)異,在我國工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,僅每年預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線需求量就達(dá)到400萬t。冶煉時它主要有以下難點:
1、中心偏析
鋼中C,Mn,Cr含量的增加會影響過冷奧氏體穩(wěn)定性,使C曲線右移,由于C、Mn、Cr正偏析的存在,導(dǎo)致中心部位的C曲線已不在原來位置,而是向右移動,在某一冷卻速度下,線材邊部轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w,而中心偏析區(qū)域的奧氏體沒有進(jìn)入索氏體轉(zhuǎn)變區(qū),從而冷卻后直接轉(zhuǎn)變形成馬氏體。
過共析鋼中C、Mn、Cr正偏析形成具有危害作用的馬氏體。馬氏體硬而脆,后續(xù)會使線材拉拔時發(fā)生脆斷。
2、夾雜物
鋼水中夾雜物主要來源于脫氧產(chǎn)物、吹氬降溫過程中的二次氧化、鋼包到中間包澆注的二次氧化、鋼包和中間包耐火材料的侵蝕、剝離。中包渣、結(jié)晶器保護(hù)渣卷入也可導(dǎo)致鋼中夾雜物數(shù)量增加。
鋼中非金屬夾雜物,后續(xù)會使線材拉拔和捻制變形時,因應(yīng)力作用而造成斷裂。
3、氣體含量
1氮含量
氮會使鋼的強(qiáng)度和硬度提高,塑性、抗沖擊性和韌性降低。
2氧含量
鋼中的氧也會對鋼的力學(xué)性能產(chǎn)生不良影響,影響程度與氧的含量以及含氧的夾雜物類型、分布、多少有關(guān)。
3氫含量
鋼中氫的危害極大,隨著鋼中含氫量的增加,塑性和韌性顯著下降,尤其對于過共析鋼影響更明顯。
對于中心偏析,一般在連鑄過程中采用全保護(hù)澆注、鋼水保護(hù)澆注、鋼水控溫、加雙層覆蓋劑、穩(wěn)定拉速、二冷水制度、中包涂料控制等,來減輕或基本消除中心偏析。
對于夾雜和氣體含量,通過二次冶煉技術(shù)可以大大降低。如鋼包吹氬、LF、RH等。
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