电渣钢锭的优缺点
电渣钢锭的优点包括:
- 钢的质量好:在电渣作用下可以去除钢中大型非金属夹杂物,极好地脱硫、脱氧,钢的纯洁度高,塑性和韧性比其他冶炼方法都好。钢液在水冷结晶器内凝固,冷却速度快,选择结晶不可能充分发展,因而钢锭成分偏析小,而且钢的结晶是由下而上逐次地进行,组织均匀,没有疏松和缩孔。
- 钢锭的利用率高:可达85%~90%,这样,锻造同样重的锻件,所需电渣钢锭比一般模铸钢锭的质量可小1/3左右。锻件吨位越大,电渣钢锭比普通钢锭的利用率优势越大。
- 具有良好的冶金反应热力学和动力学条件:其良好的动力学条件表现在电渣熔过程中钢渣能进行充分接触,同时由于电磁力的搅拌作用,不断更新了钢渣的接面,强化了冶金反应,促进了有害杂质和非金属夹杂物的去除。
- 自上而下的顺序凝固条件保证了重熔金属锭结晶组织均匀致密。钢锭上端始终有液态金属熔池和发热的渣池,既保温又有足够的液态金属填充凝固过程中因收缩而产生的缩孔。同时金属液中的气体和夹杂物也易于上浮,所以钢锭的组织致密、均匀。
- 液相转入固相是在水冷结晶器(铜坩埚)内强制冷却完成的,水冷结晶器与钢锭之间形成薄而均匀的渣壳,没有氧化条件,没有耐火材料等的污染,从而保证了模具钢重熔钢锭的表面光洁和材质的纯净度。
- 电渣炉设备简单,投资比大型电弧炉省。
总的来说,电渣钢锭具有质量好、利用率高、冶金反应条件好、组织致密均匀、表面光洁和材质纯净等优点。
电渣钢锭的缺点主要包括:
- 钢锭尾部质量差:由于电渣重熔初期,渣温相对较低,金属熔池的形成也需要一个过程,金属熔滴的凝固速度较快,夹杂物来不及上浮,碳化物不能充分扩散而产生较严重的偏聚现象,形成碳化物的堆集,并且在其周围形成贫碳区。这种缺陷容易在钢锭尾部“沉积锥”部分出现。当正常重熔后,金属熔池已经形成,渣池和金属熔池温度升高到正常重熔温度,大块的碳化物和非金属夹杂物可充分上浮和分散,碳化物偏聚现象减少,组织结构正常。
- 不同固溶温度对碳化物的影响:如GH2036合金是以碳化物为强化相的高温合金,其碳含量高达.34~.40%,强化相主要是弥散的Vc和M23c6,以及不可避免的一小部分一次MC相。这些碳化物只有在相当高的温度下才能溶解。而一次的Mc(主要是NbC)即使在1200~C的高温也难以完全溶解。在1170±1090的锻造温度下,一次的vC和N6C很难完全固溶,钢锭尾部一次碳化物的偏聚现象难以消除,锻造切尾量不足,使这类缺陷残留在钢材中。在模锻的过程中沿碳化和堆集的部位产生裂纹。
尽管存在一些缺点,但电渣钢锭在许多应用中仍然表现出良好的性能。在具体使用时,需要根据具体的应用场景和要求来评估其适用性。
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