大型钢锭的主要缺陷

1、职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库教学资源库主讲教师：任秀兰其他金属材料成型技术课程大型钢锭的主要缺陷 包 头 职 业 技 术 学 院其他金属材料成型技术课程职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库大型钢锭主要缺陷概述112缺陷的详细介绍目 录一、大型钢锭主要缺陷概述其他金属材料成型技术课程1.细晶粒层 6.倒V形偏析2.柱状晶区 7.V形偏析 3.过渡晶区 8.冒口区疏松4.粗大等轴晶区 9.冒口缩孔5.沉积锥1.钢锭纵剖面结构及缺陷示意图职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程夹杂偏析结疤疏松气体缩孔2. 缺陷的种类职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他

2、金属材料成型技术课程偏 析概念：钢锭内部化学成分和杂质分布的不均匀性 称为偏析。原因：选择性结晶、比重差异或流速不同造成的。危害：造成力学性能不均匀和裂纹缺陷。分类 树枝状偏析(或显微偏析） 区域偏析(或低倍偏析)职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库二、缺陷的详细介绍其他金属材料成型技术课程 是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性，如右图所示，树枝状偏析通过锻造和锻后热处理可以消除。树枝状偏析1-树枝晶体枝干 2-晶体边界 树枝状偏析示意图职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 1-V形偏析区 2-过渡偏析区 3-倒v形偏析区 4-负偏析区 大型钢锭的区域偏析示意

3、图 是指钢锭在宏观范围内的不均匀性，如右图所示，可通过变形减小危害性。区 域 偏 析职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程非金属夹杂概念：钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，经过热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物。危害：夹杂破坏金属的连续性，容易发生显微裂纹，会降低锻件的机械性能；如果分布在晶界上的低熔点夹杂(硫化物)过多时，锻造会引起热脆现象，严重地降低钢的锻造性能。措施：通过变形可以改变非金属夹杂分布。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程表1 非金属夹杂的种类及分布特点职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库类别组成熔点分布状况锻造

4、性能硅酸盐2MnSiO21300-1310不定具有可塑性，但次于硫化物。2FeOSiO21180-1380(FeMn)SiO等1380-1700硫化物FeS1170-1197FeS多分布于树枝晶间；MnS多分布于区域偏析处。具有可塑性，容易变形，沿变形方向拉长。MnS1620(FeMn)S等氧化物FeO:(FeMn)O1420FeO有时沿晶界分布；FeO与(FeMn)O常成群聚集。塑性差，甚脆，不能变形。MnO1780Al2O32030其他金属材料成型技术课程气 体概念：在钢锭中常见的残存气体有氧氮、氢等。其中氧和氮在钢锭里最终以氧化物和氮化物存在-夹杂。危害：氢是钢中危害性最大的气体，它在钢

5、中的含量超过一定极限值时，会在锻后冷却过程中，在锻件内部产生白点和氢脆缺陷，使钢的塑性显著下降。措施:降低气体含量，控制炉气。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程缩 孔概念：是在冒口区形成的，此区凝固最迟，由于没有钢液补充而造成不可避免缺陷。危害：缩孔和疏松使钢锭组织致密程度下降，破坏了金属的连续性，影响锻件的力学性能。措施：锭模适当，冒口位置正确，采用保温等。一般情况下，锻造时将缩孔与冒口一并切除，否则会因缩孔不能锻合而造成内部裂缝，导致锻件报废。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程疏 松概念：是由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程中析出气体构成的显微孔隙。这些孔隙在区域偏析处较大者变为疏松，在树枝晶间处较小的孔隙则变为针孔。危害：缩孔和疏松使钢锭组织致密程度下降，破坏了金属的连续性，影响锻件的力学性能。措施：锻造时要求大变形，以便锻透钢锭将疏松消除。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 结 疤 当钢锭采用上注法浇铸时，钢液将冲击钢锭