國檢檢測歡迎您₪•╃•₪!

微信公眾號|騰訊微博|網站地圖

全國服務熱線↟╃✘│:

400-1188-260
13372307781

您可能還在搜↟╃✘│: 無損檢測緊韌體檢測軸承檢測浙江綜合實驗機構

社會關注

分享↟╃✘│:大樣電解法分析連鑄板坯大顆粒非金屬夾雜物來源

返回列表 來源↟╃✘│:國檢檢測 檢視手機網址
掃一掃!分享↟╃✘│:大樣電解法分析連鑄板坯大顆粒非金屬夾雜物來源掃一掃!
瀏覽↟╃✘│:- 釋出日期↟╃✘│:2022-10-27 09:03:36【

摘 要:採用大樣電解方法萃取 Q235B鋼連鑄板坯中的大顆粒非金屬夾雜物,用掃描電鏡及能 譜對比分析了連鑄坯內弧◕╃•、外弧◕╃•、中心部位的夾雜物成分,判斷了非金屬夾雜物的來源,結果可為進 一步提高連鑄板坯的純淨度提供借鑑☁◕◕▩。 

關鍵詞:大樣電解法;大顆粒非金屬夾雜物;連鑄板坯 

中圖分類號:TG115.5                                                文獻標誌碼:A                                               文章編號:1001-4012(2022)06-0029-05 


鋼中的非金屬夾雜物破壞了金屬基體的連續 性,是基體中的應力集中點☁◕◕▩。基體與夾雜物間的初 始空隙為裂紋萌生位置,金屬材料受到外部應力後, 裂紋快速擴充套件導致金屬斷裂☁◕◕▩。較大顆粒的非金屬夾 雜物對鋼材質量的影響更大☁◕◕▩。在鋁脫氧的厚鋼板 中,只有尺寸大於200μm 的非金屬夾雜物才會明 顯降低鋼材的各種效能;而在鋼絲和滾動軸承鋼中, 僅尺寸大於10μm 的夾雜物就會對鋼材的效能造 成影響☁◕◕▩。對於不同的鋼材,有不同的非金屬夾雜物 臨界尺寸,即超過該臨界尺寸的非金屬夾雜物才會 對鋼材的效能產生影響☁◕◕▩。由於大顆粒非金屬夾雜物 對鋼材的力學效能及加工效能影響很大,因此需要 找到大顆 粒 非 金 屬 夾 雜 物 的 來 源,並 去 除 該 類 夾 雜物☁◕◕▩。

大顆粒 非 金 屬 夾 雜 物 在 鋼 材 中 的 分 布 是 隨 機◕╃•、不連續的,要準確地測定鋼中大顆粒非金屬夾 雜物的含量 以 及 粒 徑 的 組 成,就 必 須 擴 大 研 究 的 範圍☁◕◕▩。大樣電解法是分析大顆粒非金屬夾雜物最 有效的 方 法 之 一☁◕◕▩。大 樣 電 解 法[1-2]是 對 大 塊 鋼 材 試樣進行電解和分離,以獲取 尺 寸 大 於 80μm 的 大型非金屬 夾 雜 物,並 對 其 進 行 深 入 分 析 的 一 種 研究方法☁◕◕▩。該 方 法 具 有 試 樣 尺 寸 大(試 樣 質 量 達 2~4kg),提取大顆粒夾雜物較為全面,試樣代表 性強,電解時間長(約10d左右)的特點[3]☁◕◕▩。筆者 利用大樣電解法對連鑄坯的內外弧和中心部位的 夾雜物進行 研 究,以 確 定 整 個 工 藝 過 程 中 大 顆 粒 夾雜物的分 布 和 來 源,從 而 有 針 對 性 地 改 進 控 制 工藝,提高產品質量☁◕◕▩。

1 試驗方法 

針對連鑄板坯生產過程中存在的問題,採用大 樣電解法來獲取鋼坯試樣中尺寸大於80μm 的大 顆粒非金屬夾雜物,並對這些大顆粒非金屬夾雜物 的數量◕╃•、尺寸◕╃•、形貌◕╃•、成分及來源進行研究[4]☁◕◕▩。

1.1 電解試樣的製備 

選取了生產過程中的 Q235B鋼種的連鑄板坯, 澆注斷面的尺寸(長×寬)為 230mm×1600mm, 在連鑄坯1/4處的內弧◕╃•、外弧和中心部位(見圖1中 的位置1,3,2)沿垂直板坯澆鑄方向各擷取一塊試 樣,制 成 尺 寸 (長 × 寬 × 高 )約 為 150 mm × 50mm×50mm 的長方體,試樣質量約為2.5kg☁◕◕▩。

1.2 試驗過程 

板坯鋼試樣電解完成後,對所獲取的陽極泥進 行淘洗分離,得到非金屬夾雜物☁◕◕▩。然後對非金屬夾 雜 物進行分級◕╃•、稱重◕╃•、形貌分類及觀察,並在體式顯微鏡下挑選具有典型代表性的非金屬夾雜物顆粒進 行掃描電鏡及能譜分析[5]☁◕◕▩。大樣電解主要裝置結構 如圖2所示☁◕◕▩。大樣電解工藝引數如表1所示(表中 電解液組成為質量分數)☁◕◕▩。

2 試驗結果及分析 

2.1 夾雜物宏觀形貌 

將分離挑選出的夾雜物置於體式顯微鏡下觀察 及分類,大部分夾雜物為蠟黃色不規則形狀或類球 狀顆粒,少部分夾雜物為紅色◕╃•、黑褐色◕╃•、無色的透明 不規則顆粒(見圖3)☁◕◕▩。

2.2 夾雜物分佈及其所佔比例 

鋼的潔淨度通常以每10kg鋼中含有非金屬 夾雜物的數量來定義,普遍認為,每10kg鋼中夾 雜物 含 量 小 於 1.5 mg☁◕◕▩。 通 過 大 樣 電 解 試 驗, Q235B鋼板坯大樣電解夾雜物分析結果如表2所 示,由表2可以看出:連鑄板坯潔淨度較潔淨鋼還 有差 距,但 能 夠 達 到 普 通 碳 素 結 構 鋼 的 潔 淨 度 要求☁◕◕▩。

由1 # ~3 # 試樣電解的結果可知,鋼中夾雜物種 類和含量呈不均勻分佈☁◕◕▩。由粒徑大於140μm 的夾雜 物含量可知,該連鑄板坯完全滿足生產需求,但距離 潔淨鋼還有一定的差距☁◕◕▩。Q235B鋼板坯夾雜物粒級 分佈如圖4所示,各粒級夾雜物含量如圖5所示☁◕◕▩。

2.3 夾雜物微觀形貌及來源分析

1 # ~3 # 試樣典型大顆粒非金屬夾雜物微觀形 貌如圖6~8所示,1 # ~3 # 試樣典型大顆粒非金屬 夾雜物成分及來源如表3~5所示☁◕◕▩。