電渣鋼錠的優缺點
電渣鋼錠的優點包括:
- 鋼的質量好:在電渣作用下可以去除鋼中大型非金屬夾雜物,極好地脫硫、脫氧,鋼的純潔度高,塑性和韌性比其他冶煉方法都好。鋼液在水冷結晶器內凝固,冷卻速度快,選擇結晶不可能充分發展,因而鋼錠成分偏析小,而且鋼的結晶是由下而上逐次地進行,組織均勻,沒有疏松和縮孔。
- 鋼錠的利用率高:可達85%~90%,這樣,鍛造同樣重的鍛件,所需電渣鋼錠比一般模鑄鋼錠的質量可小1/3左右。鍛件噸位越大,電渣鋼錠比普通鋼錠的利用率優勢越大。
- 具有良好的冶金反應熱力學和動力學條件:其良好的動力學條件表現在電渣熔過程中鋼渣能進行充分接觸,同時由于電磁力的攪拌作用,不斷更新了鋼渣的接面,強化了冶金反應,促進了有害雜質和非金屬夾雜物的去除。
- 自上而下的順序凝固條件保證了重熔金屬錠結晶組織均勻致密。鋼錠上端始終有液態金屬熔池和發熱的渣池,既保溫又有足夠的液態金屬填充凝固過程中因收縮而產生的縮孔。同時金屬液中的氣體和夾雜物也易于上浮,所以鋼錠的組織致密、均勻。
- 液相轉入固相是在水冷結晶器(銅坩堝)內強制冷卻完成的,水冷結晶器與鋼錠之間形成薄而均勻的渣殼,沒有氧化條件,沒有耐火材料等的污染,從而保證了模具鋼重熔鋼錠的表面光潔和材質的純凈度。
- 電渣爐設備簡單,投資比大型電弧爐省。
總的來說,電渣鋼錠具有質量好、利用率高、冶金反應條件好、組織致密均勻、表面光潔和材質純凈等優點。
電渣鋼錠的缺點主要包括:
- 鋼錠尾部質量差:由于電渣重熔初期,渣溫相對較低,金屬熔池的形成也需要一個過程,金屬熔滴的凝固速度較快,夾雜物來不及上浮,碳化物不能充分擴散而產生較嚴重的偏聚現象,形成碳化物的堆集,并且在其周圍形成貧碳區。這種缺陷容易在鋼錠尾部“沉積錐”部分出現。當正常重熔后,金屬熔池已經形成,渣池和金屬熔池溫度升高到正常重熔溫度,大塊的碳化物和非金屬夾雜物可充分上浮和分散,碳化物偏聚現象減少,組織結構正常。
- 不同固溶溫度對碳化物的影響:如GH2036合金是以碳化物為強化相的高溫合金,其碳含量高達.34~.40%,強化相主要是彌散的Vc和M23c6,以及不可避免的一小部分一次MC相。這些碳化物只有在相當高的溫度下才能溶解。而一次的Mc(主要是NbC)即使在1200~C的高溫也難以完全溶解。在1170±1090的鍛造溫度下,一次的vC和N6C很難完全固溶,鋼錠尾部一次碳化物的偏聚現象難以消除,鍛造切尾量不足,使這類缺陷殘留在鋼材中。在模鍛的過程中沿碳化和堆集的部位產生裂紋。
盡管存在一些缺點,但電渣鋼錠在許多應用中仍然表現出良好的性能。在具體使用時,需要根據具體的應用場景和要求來評估其適用性。
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