简析高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化

简析高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化

郭鑫

建龙北满特殊钢有限责任公司 黑龙江省齐齐哈尔市 161041

摘要：随着钢，特别是钢的需求不断增加，正在制造特殊的钢连接，从而使我国满足钢铁生产的具体要求成为铸铁技术研究的重要组成部分。碳钢是一种常用的高负载钢材料，流体动力成型和熔融技术研究是技术研究的重要组成部分。为此，技术人员对高锰钢正规化过程的细化和铸造模具生产的重点进行了研究。

关键词：高锰钢；小方坯；冶炼连铸；工艺优化

引言

高等级钢的优良处理能力使得高等级锰钢冲击后的凹槽具有相当大的固化和刚度困难，从而保证了叉加工的稳定性。由于高锰结核在马来西亚、印度尼西亚等东南欧国家和其他外国地区广泛应用，它们的制造技术是我国公路买主开拓海外市场的关键技术之一。本文是由铁路公司铁路局(北京)委托进行铁路设备洪水工程的。

1冶炼连铸生产中遇到的主要质量技术问题

由于钢铁需求的增加，我国钢铁工业发展出了热液铸型生产规模。但是，在实际生产中，预计在模具制造过程中也会出现某些质量问题。这些问题可以归纳为实际生产中的三种情况:一种情况是指控自动停止。此类事故的主要原因是铸造过程中温度的频繁震荡。流体动力成型铸造工艺中拉伸强度的第二个问题影响铸造生产的整体质量。第三，坯质量不稳定。此质量问题主要出现在以下位置:铸造零件中经常出现外部并发症，从而导致铸造模具中出现更大的并发症。第二，在毛坯的拐角处出现裂纹或内部裂纹，导致“皱褶”材料。这些质量问题一方面导致所连接零件的制造率下降，另一方面导致高锰铁生产中的其他质量问题。为了提高锰钢化合物的生产质量，解决金属生产中的加工问题，工程师们对80Mn14钢进行了试验，并对清扫或浇筑领域的生产工艺进行了小规模优化研究。

2高锰钢、铸铁的焊接性

铸铁是一种含碳量较高的金属材料，硅含量高，硫、磷杂质含量也较多，力学性能特点是强度低、塑性差。焊接过程是一个金属局部区域快速升温后急速冷却的冶金铸造过程，故焊接件在此过程中会由于受热不均匀造成较大焊接内应力，而由于含碳量高的特性，使得其焊接性较差，表现在焊接接头极易出现裂纹缺陷，并且焊缝组织容易出现白口及淬硬组织。高锰钢这种金属材料在1000℃～1100℃之间为单一奥氏体组织，随着温度降低，会有碳化物析出，脆性增加，为保持此奥氏体组织，在材料生产过程中，需在高温立即淬火处理，即在1050℃～1100℃温度内立即水淬至常温，避免在250℃～950℃高温停留时间过长，析出碳化物，增大脆性。高锰钢材料的线胀系数大，受热膨胀时，易出现较大内应力，冷却后检查焊缝与母材间容易开裂。而焊接过程中必定会有热输入，且焊接瞬间升温很快，短时间内就会超过250℃，导致碳化物析出。要解决此问题，就需根据此材料生产过程中的特殊性质，采取非常规焊接工艺，即采取间断焊接减少焊接时的热量输入、焊后立即浇水冷却至室温，即水韧的处理方法，使焊缝避开那段温度区，减少碳化物析出，避免产生裂纹。

3高锰钢水冷焊的工艺方法

国产D296焊条用于冷水焊接，焊接步骤如下:(1)焊接前，清理缺陷，开坡口，用砂轮将裂纹或待焊表面打磨成可见的金属光泽。(2)将焊条在350±10℃下干燥1.5h，去除焊条涂层中的水分；(3)焊接工艺的确定，因为高锰钢经水淬热处理后组织为奥氏体，处于亚稳态。当进行堆叠补焊时，由于高温使局部相脆化，碳化物在很短的时间内沉淀。如果焊缝在焊接过程中缓慢冷却，就会产生屈氏体和马氏体，这将降低塑性和韧性并产生裂纹。因此，焊接过程中应最大限度地控制焊接区域的温升。

4高锰钢小方坯连铸工艺优化主要内容

4.1连铸浇铸温度确定与控制

确定钢连接的铸造温度时需要考虑的因素包括装配线和铸造等级特性、使用的连接铸造性能和铸造时间，其中火线是最重要的因素。但是，在计算实际火线时，计算公式主要用于使用不锈钢或低合金钢。因此，技术人员首先需要对基于高锰组分和铸铁特性的相计算公式进行优化分析。对于连续高锰钢铸铁的当前温度，通常选择1400°C。这主要是因为这种温度能防止铸造工艺中的铸造工艺过强，而且钢由于晶体的大开发可能会导致轻微裂纹。

4.2晶粒度

结晶度越高，加工效果越强。当高锰钢是等轴测晶格时，抗拉强度和应变率随结晶度的颗粒而降低，而不会影响冲击强度的影响。当出现高锰钢梁时，抗拉强度、拉伸强度和抗冲击强度会随着齿廓成形面积的增加而大幅下降，同时抗磨性能也会下降。180×250高地幔板时，结晶度约为30%的齿寿命比大多数柱晶齿高。模具温度对锰晶体的颗粒影响很大。模具温度越高，结晶度越高。高结晶度、钢强度和冲击强度较低、锰钢敏感性较高。在典型的ca钢温度控制中。1500~1530°c时，钢中的应力易浮，吸收剂不明显，从而提高纯度，使钢的相对磨损较小，寿命较长。晶体结构的低温模型。

4.3结晶器保护渣的选择研究

优化铸造工艺时，优化结晶性能保护的工艺参数也很重要。在我的工厂洪水冷凝过程中，采用了一种结晶度末端测量误差，碳钢使用的结晶度介于0.51-1.05%和低合金钢之间。但是，在批量生产中，80Mn14这种保护层在铸造工艺中造成了较差的熔胶效果，消耗太低，影响了防护板的润滑效果。这也是模具材料板拐角处拉伸延迟和裂缝问题的主要原因。这使技术人员提高了生产中铸造工艺的温度，从而改善了结晶保护的熔体条件，但结果并不明显。为此，技术人员在工艺优化研究中采用了一种熔解温度和粘度较低的新型晶体损伤，以提高铸铁的质量。

4.4夹杂物

钢液中的夹点对钢性能的影响程度取决于类型、数量、尺寸和分布模式。整体而言，高熔点、小、均匀分布在晶体中的污染要比这些小得多，但在结晶、厚、低熔点中分布得好得多。对钢的力学和耐久性影响较小的是后者，因为它影响金属的连续性。

4.5电磁搅拌工艺优化

此次工艺优化研究中，技术人员采用了EMS（电磁搅拌器）。这一设备的采用可以起到以下的几个作用：一是有效的消除与均匀钢液过热度，同时打碎树枝晶增加等轴晶，进而有效的减少了铸坯与连铸中出现的缩孔、疏松、偏析、裂纹等质量问题；二是可以优化保护渣熔化条件，进而起到保护渣润滑作用；三是可以有效降低钢液静压力以及振痕深度。但是在实际的生产中，技术人员也应注意严格控制其中心磁感应强度，将其保持在685Gs左右，确保连铸生产质量。

4.6碳化物

碳化物的存在严重地影响了钢的机械性能和耐磨性能。当钢中晶粒度与夹杂物等级相近时，碳化物溶解越好，机械性能越高。高锰钢晶粒度细小，但碳化物溶解不良，其机械性能比晶粒度粗大碳化物溶解良好者低。高锰钢含碳量高，但碳化物溶解不良，其机械性能不及含碳量较低而碳化物溶解良好者。

结束语

优质锰钢具有优异的抗磨损性和冲击性，在业界范围很广。但是，在高速钢材料加工过程中，可能会出现加固、加工力大、加工温度高、加工精度低和切削瓶颈等问题。分析这些现象的原因，说明了高锰材料的适当刀具参数选择、切削用量的设置以及车削加工中辅助加工的特殊方法。提高地幔钢工件的加工工艺性能。

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