机架辊探伤不合格原因分析.pdf

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1、《大型铸锻件》No．4HEAVYCAS11INGANDFORGINGJuly2012机架辊探伤不合格原因分析张瑞锋乔坚韩燕徐太安(1．中国第一重型机械股份公司理化检测中心，黑龙江161042；2．中国第一重型机械股份公司铸锻钢事业部，黑龙江161042)摘要：通过运用金相高低倍检验、化学成分分析、断口及能谱分析等手段，分析28Mn6机架辊超标缺陷的性质及形成原因。结果表明：缺陷为硫化锰夹杂物。原因是采用大气冶炼、大气下注法浇注时产生密集的点状偏析，致使硫化锰夹杂物大量聚集。通过采用真空碳脱氧技术，严格控制冶炼工艺，适当降低浇注温度及速度，提高冷却速度，可避免出现严重的点状偏析。关键词：28Mn

2、6机架辊；点状偏析；硫化锰夹杂物；理化检验中图分类号：TG115．21文献标识码：BReasonAnalysisofUnqualifiedResultoftheDet．ectionTestfortheBreastRollZhangRuifeng，QiaoJian，HanYan，XuTaianAbstract：Thispaperanalyzesthedefectfeaturesanditsformationreasonsofbreastro[twithmaterial28Mn6bymicroscopicandmacroscopicmetallographicinspection，chemical

3、compositionanalysisandfractureandenergyspec—tramanalysis．Theresultshowsthatthedefectsaremanganesesulfideinclusion．Theformationreasonisthatclusteredpointsegregationisoccurredwhenatmosphericsmeltingandairbottompouringtomakelotsofmanganesesulfideinclu—siongettogether．Theseriouspointsegregationcanbeavoi

4、dedbyapplyingvacuumcarbondeoxidizationtechnology，controllingsmeltingprocesses，reducingpouringtemperatureandspeed，andincreasingcoolingspeed．Keywords：breastrollwithmaterial28Mn6；pointsegregation；manganesesulfideinclusion；physicalandehemi—calinspection在实际生产中，一些对力学性能要求不高、用1．1．1低倍检验于非关键部位的工件，往往采用大气冶炼、大气法

5、在辊身缺陷密集区域切取最大截面横向试浇注。这样既满足工件的技术要求，又节约生产片，试片厚度为30mm、】径为600mm。由于机成本。尤其是批量生产时，大气下注法是首选的加磨床加工存在一定困难，所以将试片分成三段浇注方法。采用下注法一次能够铸成数根至数十进行加工。分别进行酸洗试验，发现在距试片边根钢锭，生产效率高；钢液在模内上升平稳，钢锭缘150mm～220rflm的区域内存在明显的环带状表面质量好；有利于钢中气体及夹杂物上浮排出。缺陷(图1)，其他区域则不明显。将环带状缺陷其缺点是铸锭准备工作复杂；耐火材料消耗高，钢局部放大后观察，判断该缺陷性质为点状偏析，见液损失多；钢中夹杂物多；钢液内部质

6、量不如上图2。注。在低倍试片点状偏析严重的区域切取断口试某公司生产的一批材质为28Mn6的机架辊，样，沿纵向打开，断口宏观形貌见图3。可以看采用大气冶炼、大气下注法浇注，再经锻造、锻后出，存在明显的带状偏析。该带状偏析即对应于横向低倍试片上的点状偏析。热处理和粗加工。探伤检验时发现辊颈、辊身处均存在2mm～5mm的密集型缺陷，造成该1．1．2高倍检验在低倍试片点状偏析严重的区域切取金相试批次机架辊基本报废。为查明缺陷性质，取样进样，检验其纵向面，观察夹杂物发现硫化物含量较行失效分析。多，其余夹杂物很少，见图4。试样经腐蚀后，宏1理化检验观状态下观察发现带状偏析较为明显(见图5)，这与上述断口中

7、的带状偏析性质一致。在高倍显1．1金相检验微镜下观察发现，夹杂物分布在偏析区内，显微组收稿日期：20l2—0l一19织为珠光体+网状铁素体，晶粒度级别为6．5级，23No．4《大型铸锻件》July2012HEAVYCASTINGANDFORGING●■tl■jh‘■‘*‘‘，nt图10夹杂物能谱分析Figure10EnergyspectrumanalysisofinclusionFigure11M