高等级钎具中空钢ZK55SiMnMo产品开发

介绍了我公司开发生产高等级钎具中空钢的情况,通过充分识别客户技术要求、产品加工工艺及产品特点,并结合最终产品使用过程中的疲劳失效原因,设计了合适的内控化学成分,合适的冶炼和轧制生产工艺路线,并采取有效工艺措施,对生产过程中出现的问题进行工艺优化改进,批量生产后的ZK55SiMnMo产品成分均匀稳定,非金属夹杂物、全氧及气体含量低,表面质量好,综合性能稳定,通过用户加工后进行疲劳寿命检验,产品性能达到高等级钎具中空钢的使用要求,使用情况较好。

中空钢ZK55SiMnMo疲劳失效原因分析

ZK55SiMnMo是我国自主研发的钎钢主要品牌钢种,其凿岩使用寿命达到国际先进水平,该钢的综合力学性能优异,具有较好的强韧性匹配,因此成为国内锥体连接钎杆的主要用钢。本文对采用机械钻孔+热轧法生产并经不同正火工艺进行热处理后的中空钢H22锥体连接钎杆抽样进行疲劳台架对比试验,针对疲劳台架试验断裂后的断口分析结果表明:影响钎杆疲劳失效的因素很多;块状复合结构组织比例较大,是导致疲劳寿命异常低的原因;钎杆表面存在一定深度的微缺陷会诱发疲劳裂纹的早期萌生,是导致疲劳失效的直接原因;通过分析结果找出其失效的具体原因,并提出改进建议。

ZK55SiMnMo碳含量宏观偏析研究

介绍了ZK55SiMnMo中空钎具钢炼钢生产碳含量宏观偏析较高的原因及改进措施。通过分析现有连铸工艺参数及影响碳含量宏观偏析的因素,制定了确实有效的优化试验方案;经现场生产实践后,确定了合适的连铸拉速、二冷水量、结晶器电磁搅拌等连铸工艺参数。优化后连铸工艺参数生产的ZK55SiMnMo中空钎具钢轧制方钢产品碳含量宏观偏析检验结果全部满足用户要求,且用户加工成钎具产品后疲劳寿命有明显提高。

凿岩钎具用中空钢ZK55SiMnMo相变研究

本文利用Imager D1m金相显微镜、C-STRAIN传感器及MMS-200热模拟试验机对此钢种的连续冷却相变进行了实验研究,模拟了粗轧和精轧两道次轧制,研究了轧制参数和冷却速率对相变组织的影响;进行了高温脆性(第二、第三高温脆性)温度区间拉伸试验,分析了高温拉伸温度与断面收缩率关系。测得实验钢的CCT曲线及相变转变温度为Ac1=778℃,Ac3=810℃,实验研究和分析结果可对该钢种的生产起到一定的指导作用。

ZK55SiMn Mo钎杆早期失效分析及工艺改进

ZK55SiMnMo钎杆早期失效的原因是钢在锻造加热时采用燃煤加热,加热时间长,表面氧化脱碳严重,在锻造时产生微裂纹,并且内部粗大,强韧性下降,在使用时裂纹快速扩展所致。解决办法是采用中频加热方式。