船用碳锰钢钙处理研究.pdf

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1、No．2《大型铸锻件》March2014HEAVYCASTTNGANDF0RGING船用碳锰钢钙处理研究张玉亭赵长春(中冶京诚(营口)装备技术有限公司，辽宁115004)摘要：分析硅钙线和纯钙线对控制钢中夹杂物变性的影响效果。通过合理控制钢中钙、铝、硫含量，使夹杂物充分变性和去除，可以稳定提高超声检测合格率。关键词：碳锰钢轴类锻件；钙处理；夹杂变性中图分类号：TF762．8文献标志码：AResearchonTreatmentforMarineCarbonMan~aneseSteelZhangYuting，ZhaoChangc

2、hunAbstract：Thispaperanalyzestheefectofcalciumsiliconlineandpurecalciumlineuponcontrollingtheinclu—siondenaturatinginthestee1．Byreasonablycontrollingthecalcium，aluminum，＆sulfurcontents，makingsufficientdenaturatingandremovalofinclusion，theacceptabilityofultrasonicex

3、aminationcanbestablyimproved．Keywords：shaftforgingsofCMn，calciumtreatment，inclusiondenaturation船用碳锰钢锻坯钢主要用于制造螺旋桨轴、表1碳锰钢采用硅钙线处理后检测情况统计Table1UTtestresultofC-Mnsteeltreated中间轴、舵杆和舵销等。船用产品内部质量和表wiUlSiCawire面质量要求都很高，要符合国际船级社的要求，锻炉划比例SALSAIJTCa●_件要求最严处超声检测不准有超过(2j2mm当量uT

4、合格7082．4％0．00370．oo90．012O．oo21的缺陷。由于碳锰钢固有的冶金弱势(存在碳锰uT不合格l5l7．6％0．0o3l0．0090．0120．oo16易偏析元素)，加之近年来随着造船业的渐趋大2010年至2012年采用硅钙线处理的有效生型化和竞争白热化，对材料提出了更高的要求。产数据统计结果如表1所示。材料质量成本与产品成本的矛盾日益突出——存2．2典型缺陷解剖分析在较高的废品率。其中超声检测不合格是导致改2．2．1氧化铝类夹杂制或报废的主要原因，夹杂物也是影响检测合格在检测定位缺陷严重的位置，取低倍试

5、样。率的重要冶金缺陷。在酸浸试样上观察到纵向检验面出现数条沿变形利用酸浸低倍、电镜、能谱分析等手段对产品方向的条形缺陷。1O倍放大镜下部分缺陷深可不同生产阶段进行分析发现，钙处理是控制夹杂见底，缺陷长度约2mm、宽度约0．2mm～0．5物的重要手段之一。钙处理的好坏直接影响夹杂mm，此缺陷与检测出现的2mm一(2j3mm当量物的大小、形态、数量、分布等等。的密集型缺陷有对应关系。本文着重从钢水钙处理效果的角度，谈谈钢高倍夹杂物检验发现试样中的B类(氧化铝中夹杂变性对超声检测结果的影响。通过生产实类)夹杂物较多，夹杂物沿纵向呈

6、现密集的链状践，提出了钙处理工艺优化的方向，有效提高了船分布，有些夹杂还出现多条链状聚集形态，见图用碳锰钢的洁净度和检测合格率。1、图2。1冶炼生产工艺流程2．2．2硫化物类夹杂在低倍试料缺陷位置切取并制备断口试样，冶炼生产工艺流程为：100t超高功率电弧炉对其进行SEM观察，发现存在单条或多条密集型冶炼120tLF钢包精炼炉精炼一120tVD真空条状夹杂物，方向与低倍酸洗后看到的偏析带平脱气一钢包喂线钙处理一l20tVC真空浇注。行。对夹杂物局部放大见图3、图4。测定夹杂物2硅钙线处理后主要数据统计分析能谱成分为硫化锰夹杂

7、，能谱图见图5。2．1数据统计3纯钙线处理后主要生产数据统计分析收稿日期：2Ol3—06—283．1数据统计12