某(mou)鍛造廠使用CrMnMo鋼錠(ding)加熱鍛制Φ310mm鍛材時,在低倍酸浸(jin)檢測過程中發現了“一(yi)般斑點狀偏(pian)析”(以下簡(jian)稱(cheng)點偏(pian))缺陷(xian),判定為1.5級(ji)點狀偏(pian)析,一(yi)般疏松3.0級(ji),鍛材不(bu)合格(ge)。
酸(suan)浸(jin)塔(ta)形分(fen)析:將帶點偏缺陷的Φ310mmCrMnMo鋼(gang)鍛材改鍛成Φ210mm,取Φ210mm×200mm樣坯車削成4級(ji)(ji)等長臺(tai)階(jie)(一級(ji)(ji)Φ150mm,二(er)級(ji)(ji)Φ130mm,三級(ji)(ji)Φ110mm,四級(ji)(ji)Φ90mm),做酸(suan)浸(jin)塔(ta)形檢測,在(zai)鍛材Φ110mm、Φ90mm兩級(ji)(ji)臺(tai)階(jie)上發現明顯(xian)的類(lei)似于(yu)墊片的縱(zong)向暗條(tiao),而Φ150mm,Φ130mm兩級(ji)(ji)臺(tai)階(jie)上縱(zong)向暗條(tiao)紋(wen)則不(bu)明顯(xian)。
氣體檢(jian)測:根(gen)據所收(shou)集的(de)5爐鋼(gang)相關氣體的(de)檢(jian)測數據發現,點偏(pian)的(de)出(chu)現及級(ji)別(bie)與(yu)鋼(gang)中氣體含(han)量并無直接關系。
金相分析(xi)(xi)(xi):在酸(suan)洗過(guo)的低倍(bei)試樣(yang)上點偏(pian)(pian)缺陷密集部位(wei)切取金相試樣(yang)進行高(gao)倍(bei)分析(xi)(xi)(xi);對(dui)(dui)試樣(yang)進行拋光、高(gao)倍(bei)輕腐蝕后(hou)觀察宏觀形貌(mao);將(jiang)試樣(yang)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)部位(wei)標識后(hou)再次進行低倍(bei)酸(suan)浸重腐蝕試驗。上述金相分析(xi)(xi)(xi)結果表明,偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)區(qu)組(zu)織類似于貝氏體組(zu)織,基體為(wei)珠光體+鐵素體;掃描(miao)電鏡下觀察,組(zu)織明顯存在不均勻,進一步(bu)放大倍(bei)數觀察,通過(guo)對(dui)(dui)點偏(pian)(pian)缺陷位(wei)置處能譜分析(xi)(xi)(xi),發現(xian)了以MnS為(wei)代表的夾雜物的偏(pian)(pian)聚。
結合上(shang)述分析結果,排除(chu)了點(dian)偏(pian)為一般疏松誤判的(de)可能(neng),也排除(chu)了由于氣體過飽和所引起的(de)傳統點(dian)狀(zhuang)偏(pian)析的(de)可能(neng),還排除(chu)了鋼液純凈度太差,夾雜物(wu)偏(pian)聚所致形(xing)成(cheng)點(dian)狀(zhuang)偏(pian)析的(de)可能(neng)。
根(gen)據試驗分析(xi),結合鋼(gang)錠鍛(duan)造生產情況(kuang),在排除一般疏松(song)、氣(qi)體過飽(bao)和、鋼(gang)液(ye)純凈度太(tai)差(cha)等因素后,通(tong)過金相及(ji)能(neng)譜(pu)分析(xi),發現點(dian)偏處組(zu)織(zhi)(zhi)有(you)(you)別于基體組(zu)織(zhi)(zhi),如晶粒細(xi)化,硬度偏高(gao)(達310~340HV),組(zu)織(zhi)(zhi)也非(fei)珠光體正常組(zu)織(zhi)(zhi),從而(er)認為(wei)現有(you)(you)的點(dian)偏缺(que)陷(xian)實質是受合金成分偏析(xi)導(dao)致的組(zu)織(zhi)(zhi)偏析(xi)。
從能(neng)譜分析(xi)(xi)(xi)(xi)可(ke)(ke)(ke)以看出(chu),該異(yi)常(chang)組(zu)織(zhi)存在Cr、Mo等合金(jin)(jin)元素(su)以及C的(de)偏(pian)(pian)(pian)聚(ju),據此(ci)可(ke)(ke)(ke)以推斷出(chu)點(dian)偏(pian)(pian)(pian)的(de)形成(cheng)機理:受連續生(sheng)產(chan)(chan)影響,環境溫(wen)度偏(pian)(pian)(pian)高(gao),散熱慢,影響鋼液的(de)凝固(gu)結晶,造成(cheng)成(cheng)分偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi),極(ji)可(ke)(ke)(ke)能(neng)形成(cheng)低熔點(dian)的(de)碳化物在枝晶間隙偏(pian)(pian)(pian)聚(ju),形成(cheng)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)帶(區(qu)(qu)域),在后續鍛(duan)造熱加工及保溫(wen)緩冷過程中,合金(jin)(jin)元素(su)的(de)正偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)及碳化物的(de)存在,使偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)帶(區(qu)(qu)域)易于發生(sheng)組(zu)織(zhi)轉變而與基體正常(chang)組(zu)織(zhi)不(bu)一,形成(cheng)組(zu)織(zhi)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。改進鍛(duan)造生(sheng)產(chan)(chan),改善鋼液的(de)凝固(gu)結晶,避(bi)免成(cheng)分偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi),可(ke)(ke)(ke)有效降低組(zu)織(zhi)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi),減(jian)少點(dian)偏(pian)(pian)(pian)的(de)產(chan)(chan)生(sheng)。
