420CL钢板坯连铸结晶器液面波动分析及改进

结合邯钢420CL钢的生产实际,比较系统地分析了420CL钢板坯结晶器液面波动的原因及影响因素,认为凝固过程中的包晶相变反应使铸坯初生坯壳不均匀是导致结晶器液面波动的根本原因。采用碳钢包晶钢专用保护渣,适当降低结晶器水量、提高二冷区上部冷却强度、抑制铸坯鼓肚等措施,可以减少结晶器的液面波动,为现场420CL钢的稳定生产提供依据。

420 MPa级轮辋用钢焊接变形失效原因浅析

某车轮厂冬季采购一批420CL钢加工汽车轮辋过程中保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘发生焊接变形开裂。使用金相显微镜和显微硬度计检测轮辋开裂边缘和对应未开裂边缘的金相组织和显微硬度,分析开裂原因。保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材显微硬度分别为217、215、223、150,没有钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材的硬度分别为222、230、235和220,发生开裂的轮辋边部焊接热影响区与母材显微硬度相差约70,这是导致轮辋开裂的主要原因。闪光对焊后,沿轮辋边缘焊接热影响细晶区与未受焊接热影响的材料硬度相差太大,破坏了轮辋边缘变形协调能力,在结合处产生应力集中引发开裂。

420CL钢轮辋焊缝开裂分析

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪检测等手段,对420CL钢制轮辋开裂焊缝进行断口分析,确定导致焊缝开裂的原因。结果表明:轮辋焊缝裂纹开裂方式为解理断裂,裂纹源附近焊缝中存在大量Mn、Si等元素的氧化物夹杂。夹杂物的存在导致焊缝组织处金属基体组织连续性变差,造成焊缝塑性降低,是焊缝在扩形时开裂的根本原因。焊缝中氧化物夹杂的产生,是由于闪光对焊时,未完全熔化的MnO_(2)和SiO_(2)氧化物在顶锻时未被挤出,从而残留在焊缝内形成夹杂物。建议通过提高闪光焊边部的停留时间、加大顶锻行程来减少焊缝端部氧化物夹杂的存在,从而降低焊缝开裂率。