由于大鍛件多用鋼錠直接鍛造,因此可以說(shuō),優(yōu)質(zhì)鋼錠是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大鍛件的基礎(chǔ)。優(yōu)質(zhì)鋼錠主要指:鋼中夾雜物少,鋼質(zhì)純凈度好,結(jié)晶結(jié)構(gòu)合理,鋼錠缺陷少。鋼的冶煉、澆鑄過(guò)程以及鋼錠的形狀、尺寸等參數(shù)對(duì)鋼錠質(zhì)量有著重要的影響。鋼錠的主要缺陷有縮孔、疏松、偏析、夾雜、氣體、裂紋等。當(dāng)前提高鋼錠冶金質(zhì)量應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題。
(1)認(rèn)真提髙煉鋼爐料、輔料和耐火材料的質(zhì)量。提高鋼液純凈度,防止冶鑄過(guò)程中受到污染。
(2)積極采用實(shí)用的爐外精煉技術(shù)。所謂爐外精煉,也稱為二次煉鋼,即把一次冶煉的鋼液,再在精煉爐或鋼包內(nèi)進(jìn)行精煉提純,從而使冶金質(zhì)量提髙一步。爐外精煉的方法很多,
功能各異,但是,爐外精煉對(duì)提高鋼液質(zhì)量確有明顯的效果。隨著鍛件技術(shù)要求的提髙和特殊鋼產(chǎn)量的上升,適合我國(guó)情況的爐外精煉技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
例如,大型電站鍛件用鋼及新型合金鋼采用鋼包精煉法。它是將初煉鋼水兌入鋼水包,然后進(jìn)行真空脫氣及電弧加熱,并使鋼液在電磁攪拌作用下得到熔渣的精煉。結(jié)果鋼液脫氫脫氧率達(dá)到60%,硫含量降至0.01%~0.001%,幾乎沒有夾雜。力學(xué)性能均勻,鍛件質(zhì)量顯著提高。
再如,電渣重熔法,它是將一般方法冶煉的鋼,制成自耗電極,再重熔為液滴,經(jīng)渣洗精煉,逐漸結(jié)晶成電渣錠。其脫氣率達(dá)50%~60%,鋼中夾雜總含量降至0.01%~0.005%。 無(wú)明顯偏析,組織結(jié)構(gòu)致密,塑性良好,結(jié)晶結(jié)構(gòu)合理,污染少。用該法生產(chǎn)的軸承鋼,鍛件壽命明顯提高。我國(guó)已擁有當(dāng)今世界上***大的200t級(jí)的大型電渣爐,并已成功地生產(chǎn)了許多優(yōu)質(zhì)大鍛件。
(3)發(fā)展電爐煉鋼,逐步淘汰平爐煉鋼。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,電爐煉鋼將會(huì)取代平爐煉鋼,這樣鋼液質(zhì)量將會(huì)明顯改善。
(4)改進(jìn)鑄錠技術(shù),嚴(yán)格控制澆注溫度與澆注速度。積極采用發(fā)熱冒口、保護(hù)澆注等技術(shù)。 推廣大鋼錠下注法,減少鋼錠底部夾雜,提高表面質(zhì)量。
對(duì)于大型重要合金鋼鍛件,多采用真空處理。例如,在我國(guó)已成功采用真空碳脫氧方法制造了許多大型電站鍛件。真空碳脫氧是將鋼液先不進(jìn)行硅、鋁終脫氧就真空澆注,于是,未脫氧的鋼液在真空條件下,靠自身的碳脫去鋼中的氧,形成C0與C02排出。脫氣效果顯著,氫含量降至0.4~l,2ppm。去除夾雜效果明顯。
總之,提高鋼液純爭(zhēng)度,改善鑄錠冶金質(zhì)量,不僅為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鍛件提供了良好的前提條件,而且對(duì)鍛壓工藝的改進(jìn)、鋼錠利用率的提髙都起了重要的作用。