非金属夹杂物对钢的机械与工艺性能的影响

1、 : 下 面 继 续 对 夹 杂 物 的 不 良影 响 进 行 阐 述 金 属 材 料受 力 断 裂 的 过 程 分 3 个 阶 段 一 是 裂 纹 。 萌 生 二是 裂 纹扩 展 三 是 断裂 , , , , 。 钢 中 大 量 夹 杂 物 的 存 在 一 方 面 割 裂 了 金 属 基体 减 少 了 钢 受 , , , 力 的 有 效 横 截 面 积 另 一 方 面 又 提 供 了 大 量 的 裂 纹 源 使 钢 在较 小 的 载 荷 作 用 下 便 以 某 个 夹 , 杂 为 裂 纹 源 产 生 应 力 集 中 当 这 个应 力 增 大 到 某 一 数 值 时 随 即 就 在 裂 纹 源

2、 处 萌 生 裂 纹 , , , , 。 萌生 , 的 裂 纹 一 旦 出 现 应 力 松 动 效 应 便 同 时 产 生 因 此 在 继 续 增 加 载荷 时 所产 生 的 应 力 不 再 增加 而 被 裂 纹 的 扩 展 所 松动 大于 x 。, 。 、 推 动 裂 纹 扩 展 的 应 力 大 小 由 夹 杂物 的 数 量 多 少 尺 寸 大 小 分布 状 态 。 、 及 其 与 应 力 的 位 相 关 系 等 因 素 决定 7 O lllO 它 有时 小 于 , 。 , 则 屈 服 点 消 失 (如 , x 7 0 10 2 9 ; 批 钢 有 时它 物 理 屈 服 现 象 虽 然 清

3、晰 可 见 但 往 往 引 起 钢 材 过 早 疲 劳 断 裂 造 成 强 度 极 限 低 废 (如 批钢 。 4 结论 (l i 兰 钢 Zo M n s 钢 中 常 见 的非 金属 夹 杂物 为氧 化 物 硫 化 物 硅 酸 盐 及它 们 的 复合 夹 杂物 、 、 、 。 氧 化 物 夹 杂 级别高 呈 分 散 的 颗粒状分 布 ; 硫 化 物 和 硅 酸 盐 夹 杂虽 级 别高 尺 寸 大 但数 量 却 少 , 。 (2 氧 化 物夹 杂是 脆 性夹 杂 经轧 制 后其 分 散分 布 的 状态 及数 量 得不 到改 善 和减 少 是 。 , , 造 成化 学成 份 下 限钢机 械性 能

4、低 废 的主 要原 因 硫 化 物和 硅酸盐 夹杂 虽然尺 寸大 但数 量少且 塑 性好 经 轧 制 后 沿 轧 制 方 向 被 辗 压 成 条 状 而 得 到 改 善 机 械 性 能 检 验 时 它 们 平 行 于 受 力 方 向 故 对 钢 的 纵 向机 械 性 能 影 响 不 大 (3 5 , 。 , , , 对 理 化 测 试 数 据 进 行 统 计 化 学 成 份 下 限 钢 的 屈 服 点 和 强 度 极 限 低 废数值 一 般 处 在 , , 。 , 一1 5 , , M P a 范 围 内 平 均 低 于 技 术 标 准 值 分 别 为 3 % 和 2 % 如 果 将 钢 中夹

5、 杂 物 级 别 降低 到 三 。 级 预 期 化学 成 份 下 限 钢 的 机 械 性 能 低废 问 题 将 会 得 到 解 决 将 钢 中 氧 化 物 夹 杂 控 制 在 不 高 于 三级 在 冶炼 上 是容 易做 到 的 5 减 少钢 中非 金属 夹杂 物 的意 见 (1 认 真制 定并 严 格执 行 出 钢槽 和盛 钢 桶及 浇 注 系统 的 吹风 吸 尘操 作规程 减 少 外来 。 、 , 夹杂 物进 入 钢 中 (2 “ 提 高 炼 钢 工 素 质 应 落 在 实 处 是 当 务 之 急 刻 不 容 缓 首 先 要 他 们 学 会 看 火 焰 掌握 , 。 ” , , 。 终 点

6、碳 的 过 硬 本 领 养 成 看 火 焰 炼 钢 的 操 作 习惯 的 。 应 认 识 到 炉 炉 靠包 中 增 碳 的 操 作是 不 正 常 , 包 中 增 碳 虽 为 炼 钢 学 所 不 提 倡 我 们并 不 一 定 强 令 废 除 但 它 只 能 作 为 一 种 偶 然 的增 碳 补 。 , 救手 段 (3 改 包 中 用 碳 硅 粉 增 碳 为 包 中 用 生 铁 增 碳 包 中用 生 铁 增 碳 增 碳 量 易 于 准 确 控 制 不 , , , , 。 。 , 易 造 成 碳 化 物 不 均 避 免 外 部 夹 杂 物 随 增 碳 剂 进 入 钢 中 同 时 又 降低 冶 炼 成

7、 本 一 举 数 得 (4 转 炉 冶 炼 要 谨 防 后 吹 操 作 因 为 当 钢 水 中碳 含 量 低 于 , , 0 . 8 0 % 时 继续 吹 氧 会 使铁 , , , , 受 到严 重氧 化 在钢 中生 (5 , e 成 大 量 的 氧 化 铁 (F o 夹 杂 。 电 炉 开 炉 门 炼 钢 是 兰 钢 二 十 多 年 来 的 冶 炼 陋 习 根 深 蒂 固 积 弊甚 深 应 下 决 心 根 , , 。 , 除 可 防 止 炉 外 空 气进 人 炉 内 氧 化 钢 水 又 可 减 少 热 损 失 节 约 能 源 参考文 献 l 2 3 4 陈 德 和 钢 的 缺 陷 北 京 机 械 工 业 出版 社 . . . , : , 19 7 . . 8 刘 羽 辉 金 属 材 料 物 理 性 能 检 验 标 准工 作 手 册 . 北 京 技 术标 准 出 版 社 , : , 1 98 2 . 8 魏 文 光 金 属 的