行業(yè)動(dòng)態(tài)
鍛造外露夾雜的影響因素 |
鋼錠表面的激冷層因初始鋼液有較大的過(guò)冷度而迅速凝固,故無(wú)偏析,激冷層幾乎在鍛造高溫加熱中燒損掉。激冷層形成后,晶粒開始沿著模壁垂直方向發(fā)展形成柱狀晶,該部分因?yàn)樵谳^大的溫度梯度下選擇結(jié)晶凝固,且凝固前沿固相率很低,凝固前沿的溶質(zhì)富化濃度低,同時(shí)也容易被環(huán)流沖走,故夾雜物和偏析缺陷較小,可以認(rèn)為柱狀晶是相對(duì)純凈的。 柱狀晶的厚度取決于澆注溫度和鋼錠尺寸,一般約為50mm~120mm。柱狀晶往里是分枝樹枝晶,其結(jié)晶方向偏離柱狀晶方向傾斜生長(zhǎng),A型偏析在這一區(qū)域形成。分枝樹枝晶長(zhǎng)到一定階段后,中心區(qū)域的鋼液達(dá)到同一過(guò)冷度而同時(shí)凝固,最終形成粗大等軸晶。速可眾鋁鍛件表示鋼錠底部富集非金屬夾雜物的沉積錐,應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生鍛件芯部缺陷,而非淺表層缺陷。從以上分析看出,支承輥夾雜外露是因?yàn)殇撳V分枝樹枝晶區(qū)內(nèi)質(zhì)量不好的A型偏析暴露在鍛件表面,這也與外露的夾雜在軸向都呈條帶狀零散分布相吻合。同時(shí)結(jié)合McDonald和Hunt提出的A型偏析理論,固液相區(qū)內(nèi)由于溫度和濃度梯度造成的密度變化,使未凝固的鋼液趨于不穩(wěn)定并驅(qū)動(dòng)鋼液環(huán)流。環(huán)流的鋼液流經(jīng)鋼錠中心將逐步加熱,環(huán)流的熔液可以使局部枝晶重熔,重熔又使液相分?jǐn)?shù)增大,流動(dòng)阻力減小,使流速進(jìn)一步增大,加速重熔。 環(huán)流不可避免地?cái)y帶大量鋼液中的非金屬夾雜物,隨著溫度的下降,鋼液粒稠流動(dòng)不暢,非金屬夾雜物堵塞、滯留在分枝樹枝晶管流中并進(jìn)一步集聚而難以在該區(qū)域排除,堵塞的管流進(jìn)行合并而形成A型偏析。速可眾鋁鍛件表示從上面分析不難看出,在同一澆注條件下,鋼水越純凈,越難產(chǎn)生A型偏析。根據(jù)以上分析,提高鋼水純凈度和讓分枝樹枝晶區(qū)盡量向錠心分布能減少夾雜外露。 |
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