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大锻件用钢锭及工艺规范

 大锻件用钢锭及工艺规范 


 

    

      目前,模铸钢锭是生产大锻件的主要原材料,优质钢锭是制造优质大锻件的基础。优质钢锭主要是指钢锭冶金质量高,如钢质纯净度高、钢锭结晶结构合理、表面和内部缺陷少等。这主要取决于冶炼和铸锭的工艺过程。此外,锭型规格不同,钢锭质量也有差异。由于钢锭的冶金质量和锭型规格对锻造过程及大锻件的质量有十分重要的影响,因此应予以足够的重视。
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提高钢锭冶金质量的措施            

      钢锭的冶金质量主要取决于炼钢和铸锭的装备水平、技术水平和管理水平。经过多年的技术改造,我国的钢锭生产水平有了显著的提高。目前,还应注意以下问题:

    1)加强管理。对炼钢炉料、辅料、耐火材料的品质和使用要严加注意。必须按技术标准和管理制度订货、验收、保管、配料使用,这是炼好钢的重要条件。要特别注意耐火材料的品质和使用,防止钢液被耐火材料污染。要加强冶金辅具的检查、维修,保证铸锭工作的正常进行。

    2)发展大型高功率、超高功率电炉及直流电弧炉炼钢;推广吹氧炼钢;发展电炉吹氧返回法冶炼合金钢,以缩短冶炼时间、节约能耗、减少合金材料消耗。应用电渣重熔设备,以满足特殊钢重要锻件的生产需求。

    3)炉外精炼是提高钢液质量的重要途径。随着现代机器对大锻件组织性能要求的不断提高,要求钢中夹杂物含量、有害元素和气体含量进一步降低,因此,在大锻件生产中将更广泛地应用炉外精炼。

     正确使用钢包精炼炉、真空处理设备,充分发挥各种炉外精炼设备在提高钢液质量方面的重要作用,努力提高钢的冶金质量。常用炉外精炼方法、工作原理和冶金效果见下表。

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4)重视钢液真空处理。采用保护浇注,防止钢液被污染。改进钢锭模结构,合理选用锭模材料和技术参数,推广应用下浇法,提高钢锭质量。积极推广和应用发热、保温冒口等技术来提高铸锭质量。

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钢锭的类型和规格              
     锻造用钢锭一般由冒口、锭身、底部三部分组成。锭型参数主要有锭身高径比(Hs / Ds )、锥度[(Dt -Db)/ Hs×100%]、横截面棱角数(参数见下表)。选择锻造钢锭类型和规格时,除了要考虑总公称质量和锭型参数外,还要考虑浇注方式。
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2.1  锻造用普通钢锭

     锻造用普通钢锭的高径比为2~3,锥度为4%~7%,锭身横截面多为波浪状的八角形。可采用上注或下注,当前提倡采用下注。各工厂由于生产条件不同,生产的钢锭规格也有所不同。上表举例可供参考。

2. 2  锻造用特殊钢锭

(1)短粗型钢锭 

       短粗型钢锭的高径比较小(1.0~1.5),锥度较大(8% ~12%),棱角数多(常用12棱、16棱、24棱),冒口较大。短粗锭型有利于夹杂物上浮和气体逸出,从而可以减少偏析,改善内部质量,常用于合金钢重要锻件。其参考规格列于下表。

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(2)短冒口钢锭  

     对于一些中、低碳钢或中、低合金结构钢的大型空心锻件,可使用常规钢锭模,缩短冒口高度,减少冒口钢水量,得到短冒口钢锭。下表列出了其参考规格。

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(3)电渣重熔钢锭   

     电渣重熔钢锭一般为圆形截面、小锥度,高径比约为2.5。由于钢质洁净、结晶结构合理、组织致密,常用于合金钢重要锻件。我国拥有200t 级电渣重熔炉,能够重熔超大型电渣重熔锭。

(4)细长型钢锭 

      细长型钢锭的高径比约为4,锥度约为5%,一般用于轴类锻件。这种钢锭只采用拔长工序,可减少锻造工时,提高了钢锭利用率。

(5)空心钢锭 

      空心钢锭用于锻造大型环、筒类锻件。可简化工序,节约水压机台时;显著提高钢锭利用率;减少火次,降低加热时的燃料消耗,降低生产成本。空心钢锭的偏析、疏松与气孔少,锻件质量高,其参考规格列于下表。

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     根据锻造工艺的要求,随着冶炼、铸锭技术的进步,还会出现更多新的异形钢锭和铸-锻结合产品。         



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