Cr5大型锻钢轧辊探伤缺陷的形成机理及控制

摘要：

以Cr5大型锻钢轧辊探伤缺陷为研究背景,通过对轧辊探伤不合缺陷部位进行解剖取样,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)确定探伤缺陷类型,并对合金炉→LF→VD→VC冶金过程进行跟踪取样溯源,分析冶金过程中夹杂物成分、形貌以及尺寸的变化,并结合FactSgae 8.1软件对导致探伤不合缺陷的形成机理进行了理论计算.研究结果表明,Cr5锻钢轧辊探伤不合格的缺陷主要由呈线性聚集的SiO2-MnO-Al2O3大尺寸夹杂物组成,单个夹杂物尺寸可达200μm,缺陷夹杂物成分与浇注前SiO2-MnO-Al2O3夹杂物的成分一致.在合金炉出钢前发现大量的SiO2-MnO-Al2O3型夹杂物,在LF精炼过程中没有得到完全去除,而VD过程大搅拌条件下进一步使得SiO2-MnO-Al2O3大颗粒夹杂物卷入钢液.因SiO2-MnO-Al2O3夹杂物与钢液的接触角过小,与钢液具有良好的润湿性,精炼过程中不易上浮去除,凝固过程中聚集并残留于钢锭中形成聚集性的大颗粒夹杂物区域而导致锻钢轧辊探伤不合.热力学计算表明,在Cr5轧辊目标成分下,当钢液铝质量分数为0.003％以下且氧质量分数为0.015％以上时,SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物稳定存在;随着铝含量不断上升,SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物相区稳定存在所需的溶解氧含量不断升高;当钢液的铝质量分数达到0.023％以上,液态夹杂物完全消失.在实际生产过程中将合金炉出钢前及在后续工序中钢液的铝质量分数控制为0.023％以上可使SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物改性为A12O3或富含Al2O3的夹杂物,易于上浮、吸收并去除,有效减少了 Cr5锻钢轧辊的废损率.

关键词：Cr5、锻钢轧辊、SiO2-MnO-Al2O3、大尺寸夹杂物、接触角、铝脱氧、探伤缺陷

所属期刊栏目：57

分类号：TN605;TF769;TG142.1

在线出版日期：2022-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：91-99