45#圆钢顶锻裂纹形成原因及改善

圆钢作为优质碳素结构钢,具有十分广泛的应用市场。张宣科技45#圆钢在生产过程中出现了不同类型的质量缺陷,顶锻合格率偏低。为此,利用化学成分、低倍检验、金相检测等全方位的分析方法,深入查找剖析顶锻裂纹的形成原因。研究发现:气泡和非金属夹杂物造成铸坯裂纹的比例分别为68%和23%,是影响铸坯质量的关键因素。进而对全流程生产工艺进行了优化:转炉工序,将转炉冶炼终点氧含量由347.94 ppm降低至187.22 ppm,减少钢中非金属夹杂物含量;精炼工序,优化LF精炼渣系,改善精炼渣冶金性能;连铸工序,全过程保护浇注、保证氩封效果,防止钢液二次氧化及吸氮,减少冶炼及连铸过程中气体的产生。优化措施实施后,高效促进了钢中气泡和夹杂物上浮,强化脱氧和脱氧产物的排除,减少了钢中硫化物和氧化物夹杂,钢中全氧含量控制在60~65 ppm范围内,且夹杂物粒径≤30μm,热顶锻开裂率由18%逐步降至0.5%,圆钢质量稳定性显著提高。

45热轧圆钢顶锻开裂原因分析

对45热轧圆钢室温顶锻试验中出现的裂纹进行了研究,分析了表面缺陷、变形温度、变形量、显微组织、夹杂物等对顶锻开裂的影响。结果表明:引起室温顶锻开裂的直接原因是钢中存在大量脆性氧化铝和塑性硫化物非金属夹杂物,该夹杂物沿轧制方向不均匀分布,对拉伸性能影响不大,但对顶锻开裂有较大的影响,特别是当夹杂物处在变形鼓形区附近时;脆性夹杂物造成应力集中,塑性夹杂物形成空洞,使夹杂物和基体界面处容易形成裂纹源,进而在应力作用下不断扩展并最终开裂;原始片状珠光体组织及热轧后的热应力加剧了夹杂物开裂倾向。

45圆钢冷拉拔后表面裂纹原因分析

针对45圆钢冷拉拔后表面出现裂纹问题,从宏观和微观两方面对裂纹原因进行分析,结果表明圆钢表面裂纹是圆钢折叠缺陷经冷拉拔后在表面显露出来。可以通过严格执行检修和轧制制度来消除圆钢表面折叠。

45圆钢冷拔加工开裂原因分析

针对45圆钢冷拔加工开裂的问题,从材料成分、组织、夹杂物、尺寸精度等方面进行了分析。结果表明:由于圆钢的椭圆度较大,圆钢直径较大一侧在拉拔过程中承受较大的拉应力,当拉应力超过圆钢表面的抗拉强度时,在圆钢表面形成横裂纹,出现横裂纹的圆钢在进一步加工时发生开裂。

宣钢45号圆钢质量的控制研究

针对宣钢生产的45号含铝圆钢,特别是Φ55 mm、Φ70 mm圆钢的表面裂纹突出的问题,采用跟踪实验、系统取样、综合分析等多种技术手段,对现行生产的45号圆钢的质量原因从宏观形态、铸坯缺陷、洁净度等进行了分析。根据上述试验研究结果,通过采取改善出钢挡渣、加强钢水脱氧,改善连铸保护浇注等措施,使宣钢45号圆钢的表面裂纹现象得到明显改善。

45#圆钢内部质量分析及改进

分析45#圆钢内裂和产生非金属夹杂的原因,介绍了从炼钢和连铸过程制定的预防和处理措施以及效果。

转炉45热轧圆钢裂纹原因分析

对转炉生产45热轧圆钢轧材裂纹、热项锻裂纹形成的主要原因进行了分析，指出轧制过程中导卫、轧辊表面附着物是产生圆滑形裂纹和热顶锻裂纹的主要原因。通过采取加强铸坯夹杂物控制、加强导卫、轧辊维护等手段解决45热轧圆钢裂纹的问题。

酸溶铝在钢中行为的研究

以45号圆钢为例,采用系统取样、综合分析等方法分析了冶炼过程中各工序(氩站、LF精炼和浇注过程)钢液中酸溶铝的变化规律,探索影响铝吸收率的关键环节,并提出有针对性的工艺改进措施。

高速棒材产线试制45优碳圆钢生产实践

小规格45优碳圆钢广泛用于制作各种机械零件。结合高速棒材产线轧制速度快、成材率高、能耗低等特点,为提升45圆钢生产的经济效益,设计了符合国标的化学成分体系,在高速棒材产线上试制了ϕ20~ϕ22 mm规格的45圆钢,并对其力学性能、热顶锻性能、显微组织和夹杂物进行了分析。结果表明:第1阶段(开轧温度980~1000℃,上冷床温度930~940℃)试制的45圆钢力学性能符合控制要求,但出现了热顶锻开裂的现象,裂纹较深且沿圆钢纵向分布,开裂深度和宽度不均匀,主要是由于铸坯内部夹杂物及轧制过程中形成的折叠和划伤等缺陷造成的;基于第1阶段试制经验,在轧制前对高速棒材全线进行了孔型设计调整,修复了一定量的跑槽辊道,第2阶段(开轧温度980~1000℃,上冷床温度900~915℃)试制的45圆钢力学性能和热顶锻性能均符合控制要求。利用高速棒材产线成功实现了ϕ20、ϕ22 mm规格45圆钢的小批量生产。

45圆钢热顶锻裂纹原因分析

针对45圆钢热顶锻开裂问题,从宏观和微观两方面对裂纹原因进行分析,结果表明圆钢折叠缺陷是引起热顶锻裂纹的主要原因,同时局部脱碳加剧了顶锻开裂。可以通过严格执行检修和轧制制度,同时配合优化轧钢加热制度来消除热顶锻裂纹的发生。

45圆钢断面收缩不合原因分析

通过对断面收缩不合的45圆钢进行力学拉伸检验、能谱分析及试样内部高倍组织结构及断口的全面分析,认为钢材内部的氢含量过多是引起这种现象的主要原因。观察大量的试样断口的形貌,发现收缩不合的圆钢断面处都存在不同程度的白点,可断定白点就是引起这种现象的主要原因。

45钢圆钢热顶锻开裂原因分析及改进措施

针对福建省三钢集团有限责任公司棒材厂45钢圆钢热顶锻出现的爆裂、斜向开裂、4角纵向通长开裂、纵向断续微裂4种开裂形式,从表面质量、组织、夹杂物、断口形貌等方面分析了其产生原因。结果表明,钢中存在粗大夹杂物是产生爆裂的主要原因;母材塑性不足是斜向开裂的主要原因;孔型设计不合理带来的皱褶缺陷引起了4角纵向通长开裂;除鳞不净,氧化铁皮压入导致了纵向断续微裂的产生。为此,提出了提高冶炼质量、改进化学成分、调整高压水除鳞工艺、优化孔型设计等措施,显著提高了其热顶锻合格率。

挖掘机油缸活塞矫直断裂原因分析

某机械厂使用100 mm规格的45钢圆棒加工一种挖掘机油缸活塞,在加工过程中发生矫直断裂。对45钢圆棒和断裂样品进行了化学成分、低倍酸洗、断口、金相组织等项目分析。结果表明:用于加工活塞杆的45钢圆棒力学性能、化学成分符合标准要求,钢中夹杂物含量少,组织是正常的铁素体+珠光体。活塞杆矫直断裂为脆性断裂,断裂源位于工件表面,断口微观形貌为冰糖状脆性断口。断裂件经酸洗后发现纵向表面存在较多沿周向分布的裂纹及较深、较粗的车加工刀痕,金相分析结果表明裂纹为中频淬火过程中形成的沿晶裂纹,裂纹区域存在回火马氏体硬脆相组织。活塞杆发生矫直断裂的原因是工件矫直前已存在中频淬火形成的淬火沿晶裂纹,在矫直应力的作用下,裂纹沿基体扩展直至发生断裂。通过改进中频淬火和回火工艺,提高工件表面加工光洁度可消除表面淬火裂纹,后续产品未再发生矫直断裂。