普特聯(lián)合生產(chǎn)工藝路線鑒定材料

1、第四部分 普特聯(lián)合生產(chǎn)模鑄工藝技術總結(jié)普特聯(lián)合生產(chǎn)是利用高質(zhì)量的鐵水資源，采用鐵水預處理 轉(zhuǎn)爐冶煉 LF、AHF、RH精煉 模鑄 熱送 產(chǎn)材的一種普特聯(lián)合生產(chǎn)的組織形式。由于生產(chǎn)組織的特殊性，整個模鑄生產(chǎn)工藝也有其獨特的地方。整個普特聯(lián)合生產(chǎn)的模鑄采用車鑄、熱送的形式，具體工藝情況主要包括以下幾個方面：一、澆注形式澆注形式采用車式下鑄的方法二、澆注錠型選擇1、選擇要求1.1、 滿足轉(zhuǎn)爐每爐鋼水量的澆注要求，每爐平均量為140噸；1.2、 選擇的錠型及底盤布置符合車式澆注的要求；1.3、 錠型選擇后的澆注支數(shù)要求適中，減少澆注底盤和時間；1.4、 錠型的選擇滿足均熱爐加熱及800/650初軋機的

2、軋制能力的要求；1.5、 滿足普特聯(lián)合品種開發(fā)的澆注質(zhì)量要求，要求有好的低倍質(zhì)量，滿足鋼材的使用要求，中心疏松、一般疏松、錠型偏析1.5級，無白點、皮下氣泡等；1.6、 滿足普特聯(lián)合澆注后鋼錠熱送的組織結(jié)晶要求，外層為致密、高強度的細小等軸晶區(qū)，接著為發(fā)達的柱狀晶區(qū)、中心為粗大的等軸晶區(qū)；1.7、 要求有合理的成材率指標，成材率指標設計為84%。2、錠型選擇及主要參數(shù)根據(jù)普特聯(lián)合生產(chǎn)的錠型選擇要求，以及特鋼公司現(xiàn)有錠型種類，選擇3.16噸方形錠和4.8噸矩形錠兩種錠型，其中除了炮彈鋼、鐵路軸坯鋼、石油鉆鋌鋼等有定尺、壓縮比要求的鋼種采用4.8噸錠型外，其余鋼種以3.16噸錠型為主。3.16噸錠

3、型參數(shù)設計理論重量：3.16噸錠型尺寸：上口546×546mm，下口430×430mm，錠身高度1764mm，底部為半球狀采用四車八底盤澆注形式，每底盤為6支澆注量=8×6×3.16=151.68噸。4.8噸錠型參數(shù)設計理論重量：4.8噸錠型尺寸：上口680×620mm，下口630×510mm，錠身高度1775mm，底部為半球狀采用四車四底盤澆注形式，每底盤為8支澆注量=4×8×4.8=153.6噸。3、鋼錠結(jié)晶組織鋼錠結(jié)晶組織為鎮(zhèn)靜鋼的結(jié)晶組織：外層為致密的細小等軸晶區(qū)即激冷層；中心為粗大的等軸晶區(qū)，屬各種雜質(zhì)、

4、低熔點物質(zhì)富集區(qū)；介于之間的為發(fā)達的樹支壯柱狀晶區(qū)。三、澆注工藝1、鑄錠工藝流程清理底盤 鑲磚 安裝帽口 刷模 座中注管 座模 吸塵 座帽口 運輸煉鋼廠 調(diào)整錠模、帽口 壓鐵皮 吊掛保護渣 澆注 加防縮孔劑 熱送800分廠2、溫度制度澆注溫度的確定為：澆注溫度=液相線溫度（1536（i×A%）+過熱度（4060）注：（i×A%）為各元素的溫降之和；i為各元素每1%含量的溫降；A%為元素含量根據(jù)普特聯(lián)合生產(chǎn)的澆注底盤多、時間長，鋼包溫降小（0.30.8/分鐘）的情況和滿足鋼種質(zhì)量要求、澆注要求，一般鋼種的過熱度選擇為50，對于含Si、Mn高、流動性好的鋼種選擇為40，低碳、粘

5、稠鋼種選擇60，澆注溫度范圍控制為±5。由于在澆注工位不能進行測溫控制，則采用控制吊包溫度和運輸時間的方法控制。一般情況開始吊包至開注時的運輸為28分鐘，則吊包溫度控制為高于澆注溫度15，范圍控制在±5，3.16噸錠型按上限控制，4.8噸錠型按下限控制。 部分鋼種的溫度控制如下表：鋼種吊包溫度澆注溫度201600±51585±5351580±51565±545H1575±51560±5451575±51560±5601565±51550±5Q235D1600±515

6、85±5Q345C1590±51575±540Mn21570±51555±540Mn2Si1575±51560±520CrH1585±51570±540Cr1575±51560±542CrMo（A）1570±51555±542CrMoA1570±51555±5D601565±51550±592601560±51535±535CrMnSiA1565±51550±558SiMn1555

7、77;51540±58231545±51530±520CrMnTi（H）1585±51570±5LZ401570±51555±5LZ501565±51550±555SiMnMo1565±51550±54145H1570±51550±527SiMn1575±51565±534Mn2V1575±51560±53、澆注速度澆注速度的控制根據(jù)不同錠型的澆注質(zhì)量及帽口補縮要求，分錠型控制為：3.16噸：錠身5分鐘，帽口4分鐘；4.8噸：

8、錠身8分鐘，帽口7分鐘。4、澆注操作4.1 澆注前在距模底200300高處吊掛保護渣，3.16噸錠型為6kg/支，4.8噸錠型為10kg/支；4.2 澆注時要求采用薄鐵板蓋住帽口，防止鋼水噴濺，進入模內(nèi)影響表面質(zhì)量；4.3 引流鋼水量要求大于800kg，澆注時要求對正后一次性開流，不能偏流、散流，鋼水充滿模底后開全流，澆注時要求模內(nèi)鋼液面平穩(wěn)上升；4.4 澆注到帽口1/3時采用細流填充或沖壓填充的方法進行帽口填充澆注，保證帽口凝固后實心高度大于300mm；4.5 澆注到帽口2/3時加入發(fā)熱劑，加入量為3.16噸錠型3kg/支，4.8噸錠型5kg/支。5、氬氣保護為了防止鋼水澆注過程中的二次氧化

9、和吸氣，在澆注時采取簡易的氬氣保護裝置進行氬氣保護澆注，保護形式為鋼流逆向方式吹氬。氬氣為瓶裝、快速接換式。四、運輸為保證生產(chǎn)組織的正常進行及節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，澆注完的鋼錠采取紅送的方式熱送至特鋼公司800分廠裝爐均熱。根據(jù)兩種錠型的結(jié)晶速度、鎮(zhèn)靜鋼鋼錠的質(zhì)量特性要求、熱送、熱裝的要求，采取鋼錠澆注完后4060分鐘動車熱送至特鋼公司800分廠均熱產(chǎn)材或開坯。第五部分 普特聯(lián)合熱送、熱裝及均熱工藝技術總結(jié)根據(jù)普特聯(lián)合生產(chǎn)組織的特殊形式，決定了熱送、熱裝工藝是普特結(jié)合關鍵性工藝和其重要地位，它決定了普特聯(lián)合能否正常運行，也是高產(chǎn)、低消耗和節(jié)能的最有效措施。一、 熱送、熱裝的意義熱送、熱裝工藝

10、的意義在于可減少鋼錠緩冷的基礎設施、鋼錠緩冷過程中的質(zhì)量缺陷、有效的利用熱錠潛能，縮短加熱時間，降低能耗、提高均熱爐生產(chǎn)能力。熱送、熱裝鋼錠的加熱時間是冷錠的三分之一，減少了鋼錠加熱過程中的燒損，提高成材率1%左右。另外，鋼錠采用熱送、熱裝縮短了鑄錠車的停留及周轉(zhuǎn)時間，保證了澆注系統(tǒng)的干燥、清潔，滿足鋼種的澆注質(zhì)量要求，特別是預防了白點及鋼錠皮下氣泡，提高鋼錠表面質(zhì)量。因此，除特殊情況外，普特結(jié)合所生產(chǎn)的鋼錠全部實行熱送熱裝工藝。二、均熱爐性能及設備參數(shù)800/650軋機采用均熱爐加熱，共計12個均熱爐坑，其設備工藝參數(shù)見下表：序號項目單位參數(shù)（性能）1爐型-上部四角燒嘴換熱式均熱爐2爐坑尺寸

11、Mm4680×4660×32003單坑裝入量噸42（最大）4單坑年均熱能力萬噸/坑年3.255最高加熱溫度13006燃料種類-高爐、焦爐混合煤氣7燃料熱值KJ/Nm7530三、熱送熱裝工藝提高熱錠溫度可顯著提高均熱爐生產(chǎn)能力，減少供熱、縮短加熱時間，達到降耗和減少鋼錠燒損的目的。根據(jù)煉鋼廠距特鋼800分廠的運距長，運輸時間較長并且難以控制的特點，一般在34h左右。從兩種錠型的不同鋼種凝固速度及組織轉(zhuǎn)變特點分析，此時鋼錠溫度一般處在650750之間，正是組織轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，即混晶區(qū)；又由于鋼錠隨模在運錠車上長時間運輸和注錠時間長、鋼錠之間的散熱條件不一致造成鋼錠溫度不一致，表現(xiàn)

12、在各盤間和錠模各面，致使鋼錠各面溫差增大，導致熱應力也大。如在此時裝爐，將嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，在裝入均熱爐后的加熱過程中極易產(chǎn)生裂紋，如9260、35CrMnSiA、40Cr等。因此，對不同鋼種在相同的熱送條件下實行不同的熱裝制度，即對普特結(jié)合所送鋼錠全部采用650以下裝爐，并制定了六組不同鋼種的熱裝、均熱工藝措施普特結(jié)合鋼號暫行均熱工藝規(guī)程，見附件1。四、均熱工藝各組別鋼號均熱工藝完全執(zhí)行800分廠工藝技術規(guī)程中的溫裝工藝，具體工藝見附件2。附件1：普特結(jié)合鋼號暫行熱送、熱裝工藝規(guī)程一 工藝規(guī)程1組鋼號：35、20CrH、Q345C本組以上鋼號按溫裝或冷裝工藝加熱。鋼錠隨模冷卻到650以下方準

13、裝爐；溫裝：3.16噸鋼錠傳擱時間>5h30min6h30min4.8噸鋼錠傳擱時間>6h30min7h30min冷裝：鋼錠溫度低于400或冷錠。2組鋼號：40Cr、20CrMnTiH、4145H（42CrMo）、45（45H）、55、42CrMo、40Mn2本組以上鋼號按溫裝或冷裝工藝加熱，45#鋼在650750嚴禁裝爐。禁裝爐時間：3.16噸鋼錠3h40min5h20min4.8噸鋼錠4h40min6h20min40Cr不允許變冷錠，及時裝爐。3組鋼號：27SiMn、35CrMnSiA本組以上鋼號按溫裝工藝加熱，特殊情況隨錠模冷卻到400以下時，可按冷裝工藝加熱，不允許脫模變冷

14、錠。按溫裝工藝加熱時，鋼錠隨模冷卻到650以下方準裝爐。錠溫550650，及時入爐。傳擱時間：3.16噸錠>5h30min6h30min4.8噸錠>6h30min7h30min4組鋼號：D60、60本組鋼號按溫裝工藝加熱，特殊情況隨鋼錠模冷卻到400以下時，應按冷裝工藝加熱。按溫裝工藝加熱時鋼錠溫度低于650以下方準裝爐。4.8噸鋼錠傳擱時間>6h30min7h30min。鋼溫低于650時溫裝涼爐溫度為750，前期800保溫30min按160/h升溫加熱。5組鋼號：9260（60Si2MnCr）、58SiMn、823（48Si2Mo）本組鋼號按溫裝工藝加熱，特殊情況隨錠模冷卻

15、到400以下時，按冷裝工藝加熱。按溫裝工藝加熱時鋼錠溫度低于650時方準裝爐。4.8噸鋼錠傳擱時間>6h30min7h30min。鋼溫低于650時，溫裝涼爐溫度為750，前期800保溫30min按160升溫加熱。6組鋼號：P20（3Cr2Mo）、718（3Cr2NiMo）本組鋼號按溫裝工藝加熱，特殊情況隨模冷卻到400以下時，應按冷裝工藝加熱。按溫裝工藝加熱時鋼錠溫度低于650時方準裝爐。傳擱時間：3.16噸錠>5h30min6h30min4.8噸錠>6h30min7h30min鋼溫低于680時，溫裝涼爐溫度為780前期800保溫30min按140升溫加熱。二 操作要點1、普

16、特結(jié)合熱送鋼錠傳擱時間>2h30min者在裝爐時，不允許把溫度高鋼錠面靠爐墻，要求找面裝爐。2、 1組、3組、4組、5組，6組鋼號在配坑時，首先應裝溫度低的底盤，1盤、4盤或1盤、8盤，然后再按澆注順序配坑裝爐。3、 2組45#鋼爐坑條件允許時，鋼溫>800底盤可以入爐加熱升溫，其余底盤應嚴格降到650以下時方準裝爐。其余鋼號的配坑裝爐順序同其他組別。4、 1組、2組、3組鋼號鋼溫低于650時涼坑溫度800。前期保溫時間應適當延長20min30min。5、 45#鋼檢查魏氏組織產(chǎn)品合同，鋼錠溫度要嚴格控制<650方準裝爐，或變冷錠加熱，加熱溫度按中下限控制，高溫停留時間不宜過

17、長。6、 40Cr、27SiMn，35CrMnSiA等易順裂鋼號要嚴格做好備坑工作，確保入爐及時。附件2：各鋼種均熱工藝規(guī)程1、 加熱工藝曲線所示溫度為均熱爐爐壁溫度(或儀表顯示溫度)。括號內(nèi)為加熱鋼錠允許實際加熱溫度范圍，16組鋼后期保溫時間要根據(jù)季節(jié)、開坯或產(chǎn)材需要，按實際情況由燒鋼工自行調(diào)節(jié)，原則是高溫區(qū)停留時間不宜過長，鋼錠透燒即可出爐；2、 16組加熱工藝曲線是按3.16t鋼錠設計的，采用4.8t錠生產(chǎn)時，所有組別冷裝升溫延長2h，溫裝升溫期延長1h，熱裝升溫期延長30min，16組4.8t錠后期均溫時間按中上限控制；3、 溫裝前期保溫時間是按鋼錠溫度750800設計的。所有組別按溫

18、裝工藝加熱時，以750為基準，鋼錠溫度降低50延長前期保溫10min。錠溫700時延長前期保溫時間10min，錠溫650時延長前期保溫時間20min，錠溫600時延長前期保溫時間30min。組別1 組鋼號1035 35沖 35Z 1535Cr 1535Mn 1520CrMn 20CrV 2030Mn2 20MnV Q275 Q235 Q345溫度曲線冷 裝溫 裝 12801300(12001220)8501.52h2h30min4h4.5ht 12801300(12001220) 錠溫40060011.5h9001h45min45min3.5h4ht 注：.本組執(zhí)行溫裝工藝，并用保溫車送鋼，傳

19、擱時間5h40min6h，鋼錠裝爐溫度500600。 .Cu0.17%時加熱溫度不得大于1260，鋼錠溫度不得大于1200。.Q275、Q235、Q345執(zhí)行冷裝工藝。組別2 組鋼號2030CrMnTi 4050Z 4060 40CrMn 4050Mn 50B 4050AZ 50AE 4058Cr S45C S50C S55C 42CrMo SAE1548(48Mn) CF-53 4145H(42CrMo) 4050Mn2溫度曲線冷 裝溫 裝熱 裝 12801300(12001220)8501.52h2.5h3h30min4.5h5.5ht 12801300(12001220) 錠溫 4009

20、0011.5h1h45min 2h45min3.5h4h15mint 12801300(12001220) 錠溫 850 95011.5h1.5h1h45min30min3h3h45mint 注：.45#、S45C在650750之間禁止裝爐。 .4058Cr、40Cr Mn不允許變冷錠。組別3 組甲SCM822H SCM420H 20CrMoH SCr420H 20CrNiMoH 1230CrMo(A) 13Cr2Mo 12CrMoV 12Cr1MoV 25Cr2MoV(A) 25Cr2Mo1V(A) 35CrMoV 38CrMoAl 1520MnVB 3740CrMnMo乙2037SiMn2

21、MoVA 38CrSi 27SiMn丙20CrNi 13Ni5 21Ni5 12CrNi2 1220Cr2NiA 1237CrNi3 25CrMnNi(A) 2035CrMnSi(A) 20Cr2Ni4(A) 30CrNi2MoV(A)溫度曲線冷 裝溫 裝熱 裝 錠溫 400 12701280(12001220)180/h100/h9502h30min8501.52h0.5h1h5.5h6ht 錠溫500600 12701280(12001220)180/h1000100/h1h40min90011.5h0.5h1h4h10min4h40mint 12701280(12001220) 錠溫 8

22、50180/h1h1h20min9502030min1h40min3h3h30mint 注：.3組甲按溫裝或冷裝工藝曲線加熱，采用溫裝工藝時保溫車運到均熱跨，鋼錠裝爐溫度為500600。 .3組乙按冷裝工藝加熱，特殊情況允許采用溫裝工藝，采用溫裝工藝時方法同3組甲。 .3組丙按熱裝或溫裝工藝曲線加熱，不允許變冷錠。 .3組甲、3組乙不準采用熱裝工藝加熱，3組丙模送溫度必須大于850，2035CrMnSiA必須模送，3h30min送至800。 .311月份保溫車不加蓋，傳擱時間5h40min6h；122月份保溫車加蓋，傳擱時間7h7h40min。組別4 組鋼號T7T8 T8Mn 6585 D60

23、 6070Mn 40CrNiMoA 4045CrNi 4045CrNiMoV(A)溫度曲線冷 裝溫 裝熱 裝 12601280(12001210)120/h1h30min2h7504h30min 5h30min1h6h30min8ht 12601280(12001210) 錠溫 400160/h1h30min2h900 30min3h5h5h30mint 12601280(12001210) 錠溫 850160/h1h1h30min1000 30min2h30min4h4h30mint 注：40CrNiMoA、4045CrNiMoV(A)不允許變冷錠。組別5 組鋼號55Si2Mn 58SiMn

24、 60Si2Mn 55SiMnVB 50CrV(A) 55SiMnMo 60CrMnMo(A) 823(48Si2Mn) 9260(60Si2MnCr)溫度曲線冷 裝溫 裝熱 裝140/h 12601280(12001210)70/h8503.5h6001h1h3.5h22.5h11h11h30mint 12601280(12001210) 錠溫 400160/h1h40min2h900 30min3h5h10min5.5ht 12601280(12001210) 錠溫 850160/h1h40min2h950 30min2h4h10min4.5ht組別6 組鋼號T9T13(A) 9SiCr

25、9Cr2 9Mn2V Cr2 8Cr3 5CrMnMo 5CrNiMo P20(3Cr2Mo) 718(3Cr2NiMo) 10Ni3MnCuAl溫度曲線冷 裝溫 裝熱 裝150/h1240(11901200)70/h8503h5001.52.5h1h2h4.5h 12h13ht 1240(11901200) 錠溫 400140/h1.5h2h900 30min2h40min4h40min5h10mint 1240(11901200) 錠溫 850140/h1.5h2h1000 30min2h 4h4.5ht 注：9Mn2V、8Cr3、5CrMnMo、5CrNiMo、P20、718、10Ni3

26、MnCuAl不允許變冷錠。第六部分 800/650軋鋼工藝技術總結(jié)普特聯(lián)合生產(chǎn)的所有鋼種由于錠型原因，均在800分廠軋制生產(chǎn)?？紤]到生產(chǎn)效率和本特的實際條件，普特聯(lián)合只安排生產(chǎn)3.16噸、4.8噸兩種錠型。一、 設備性能及參數(shù)1、800/650軋機工藝參數(shù)a、800軋機部分序號項目單位參數(shù)（型號）1軋機型式-二輥可送式2軋輥名義尺寸mm800×18503軋輥直徑最大mm850最小mm7504軋輥最大開口度mm6005軋制壓力KN100006單片機架最大壓力KN78007最大軋制力矩KN.M12008軋機主電機KW3500b、650×4連軋機部分序號項目單位V1H2V3H41

27、軋輥名義尺寸mm6506506506502軋輥直徑最大mm700700700700最小mm6506506506503軋輥最大開口度mm2001302001304最大軋制壓力KN45004500450045005單片機架最大軋制壓力KN35003500350035006最大軋制力矩KN.M5005004504007軋輥轉(zhuǎn)速min-120-4020-4025-5030-608主電機功率KW1120112012501250轉(zhuǎn)速min-10/450/9000/450/9000/450/9000/450/900c、剪切設備800/650軋機剪切設備共有三套，分800軋機機后900噸擺臂式剪切機；650軋

28、機機后600噸擺臂式剪切機；650軋機機后1800熱鋸切機，分別用于過程坯、成品坯、成品材的剪切。二、 生產(chǎn)組距規(guī)格800/650軋機的生產(chǎn)組距規(guī)格是根據(jù)市場的需求制定的，可以隨時合理的調(diào)整其組距規(guī)格范圍，具有很強的調(diào)整能力。目前的組距規(guī)格范圍為：序號項目單位品種規(guī)格1圓材mm100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、160、170、180、190、200、220、2502方、扁mm100×100、105×105、115×115、154×154、220×220、250×250、280

29、15;2803坯mm120×120280×280三、 兩種錠型的軋鋼生產(chǎn)工藝1、 軋制軋鋼是在旋轉(zhuǎn)的軋輥徑間改變鋼錠（鋼坯）形狀的壓力加工過程。按軋制溫度不同又分為熱軋和冷軋。800/650軋機生產(chǎn)的型材全部采用熱軋方法。a、 開軋與終軋溫度、開軋溫度是第一道的軋制溫度，一般比加熱溫度低50100。開軋溫度上限取決于鋼的允許加熱溫度，開軋溫度的下限主要是受終軋溫度的限制，軋件在軋制過程中一般應保持單相奧氏體組織。、終軋溫度是指熱軋生產(chǎn)的終了溫度。終軋溫度過低時保證不了軋制在奧氏體單相區(qū)進行，不但增加了變形抗力而且也降低了塑性，容易產(chǎn)生尺寸超差、耳子和折疊等缺陷。b、 軋制程

30、序表軋制程序表編制的主要依據(jù)是壓下制度和孔型設計。、壓下制度編制壓下制度必須考慮下列要求：在正常軋制過程中，能獲得預定的斷面形狀和尺寸；各道次壓下量不應使機電過載和超過軋件對軋輥的允許壓力；力求減少軋制和翻鋼總道次及軋件的橫移，軋制周期時間最少。軋制制度表主要依據(jù)原料和成品斷面尺寸確定出總延伸系數(shù)，從而確定軋制道次和各道次延伸系數(shù)的分配方案。、孔型設計圓鋼孔型系統(tǒng)的選擇目前采用的為精軋型系統(tǒng)的萬能孔型系統(tǒng)，但對于塑性較低的高合金鋼采用橢圓圓孔系（平均延伸系數(shù)為1.31.4）和圓圓孔系（平均延伸系數(shù)為1.1）。2、 切割軋制后的鋼坯和鋼材，為了切除頭尾和獲得要求的定尺長度采用剪切和鋸切的方式進行

31、切割。其剪（鋸）切工藝為：、剪（鋸）溫度。熱剪（鋸）切溫度應根據(jù)終軋溫度及輸送距離來確定，一般合金鋼不得低于800。、剪（鋸）切長度。成品長度尺寸范圍以國家和行業(yè)標準規(guī)定為準，定尺長度依據(jù)供需雙方協(xié)議為準，鋼坯長度依據(jù)下道供需要求決定。、標志。為了防止混號，鋼材（坯）在剪（鋸）切后應在熱狀態(tài)下每節(jié)打清鋼號、熔煉號。3、 緩冷軋后鋼材（坯）冷卻方式分為空冷、堆冷、緩冷。緩冷的目的一是消除白點，二是防止冷卻過程中因熱應力和組織應力造成的裂紋。緩冷鋼材（坯）入坑溫度要大于或等于650，出坑溫度小于或等于150。普特聯(lián)合生產(chǎn)的鋼種全部采用緩冷工藝制度。4、清理鋼材緩冷后進行清理的第一步矯直。矯直采用六

32、輥矯直機和壓力矯直機進行矯直，六輥矯直機矯直規(guī)格范圍為圓鋼100170mm，壓力矯直機矯直規(guī)格范圍為圓鋼180250mm和所有800/650軋機生產(chǎn)的方材和扁材。經(jīng)過矯直的鋼材采用拋丸（噴砂）或酸洗使表面氧化鐵皮脫落，暴露出缺陷，利于清理。清理采用人工手砂輪方式清理，需扒皮的鋼材在矯直后直接進行扒皮機扒皮處理。第七部分 產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量分析報告2002年普特聯(lián)合生產(chǎn)23個鋼號750爐，其中合結(jié)鋼11個鋼號194爐，模具鋼2個鋼號9爐，碳結(jié)鋼10個鋼號547爐(鐵路軸坯用LZ40、LZ50鋼7爐，炮彈用D60鋼24爐)。普特聯(lián)合鋼材的產(chǎn)品質(zhì)量檢測主要根據(jù)各個鋼種執(zhí)行的相應國家標準和行業(yè)標準要求進行檢

33、測相關的質(zhì)量指標，主要為低倍、夾雜物、晶粒度、力學性能、化學成分、淬透性等。1、檢測手段1.1化學分析爐前分析現(xiàn)采用以物質(zhì)的物理性質(zhì)為檢測手段的儀器分析法。儀器包括真空型光電直讀光譜儀、非真空型光電直讀光譜儀、X光射線螢光光譜儀和三臺紅外碳硫儀。光電直讀光譜儀能短時間內(nèi)同時準確完成特殊鋼中微量、常量及高含量的近二十種不同元素的分析任務，X射線熒光光譜儀短時間內(nèi)能完成十幾種不同元素的分析，尤其是高含量元素的準確分析，這兩種儀器分析一次的時間一般不超過兩分鐘。紅外碳硫儀可同時完成碳、硫的分析任務，分析一次的時間不超過一分鐘。1.2 物理檢測物理檢測的手段及試驗設備主要為：拉伸試驗機、沖擊試驗機、端

34、淬機、布氏硬度試驗機、金相顯微鏡、壓力機、酸浸槽等。2、檢測項目及引用標準2.1宏觀檢驗宏觀檢驗又稱低倍檢驗，通過肉眼或10倍入大鏡來檢查金屬材料的宏觀組織和缺陷的一種檢驗方法，主要有低倍檢驗、斷口檢驗和發(fā)紋檢驗。2.1.1低倍組織檢驗通過酸蝕試驗，顯示鋼材的低倍組織及其缺陷。2.1.1.1試驗方法酸蝕試驗有熱酸浸蝕法、冷酸浸蝕法、電解腐蝕法三種，常用的為熱酸浸蝕法。特殊鋼鋼材通常是在鋼材上相當于鋼錠帽口一端一塊15-20mm厚的試片，用車、刨或打磨方法將一面磨光，用50%鹽酸水溶液熱浸（65左右）后，沖洗吹干即可用肉眼檢查。2.1.1.2低倍組織缺陷低倍試片上通常能反映出的缺陷有：疏松（分一

35、般疏松及中心疏松）、偏析（分方形偏析和點狀偏析）、氣泡（分皮下氣泡及內(nèi)部氣泡）、白點、軸心晶間裂紋、殘余縮孔、翻皮、非金屬夾渣、金屬夾雜、內(nèi)裂、角裂、表裂、折疊、粗晶及暗邊等。2.1.2斷口檢驗有些宏觀組織缺陷在橫向低倍試片上反映不出來，但如把橫向低倍試片打斷，還會發(fā)現(xiàn)一些新的缺陷。因此，在有的標準中將斷口檢驗規(guī)定為必檢項目?？v向斷口試樣，厚度為15-20mm。在試樣橫截面的中心線上刻槽，刻槽濃度為試樣厚度的1/3。在沖擊載荷下折斷，然后用肉眼或放大鏡觀察斷口形貌。一般結(jié)構(gòu)鋼等碳低的鋼種，調(diào)質(zhì)狀態(tài)的正常斷口為纖維狀，軋態(tài)為結(jié)晶狀；工具鋼等高碳鋼，淬火狀態(tài)的正常斷口為瓷狀。下列形貌的斷口皆為非正

36、常斷口：石狀、萘狀、偏析線、木紋狀、層狀、臺狀、撕痕狀。橫低倍上的缺陷如白點、軸裂、縮管、氣泡、非金屬夾渣、異金屬夾雜等在斷口上都有明顯反映。2.1.3發(fā)紋檢驗發(fā)紋是存在于鋼材內(nèi)部的一種沿加工方向延伸呈毛細管狀的細小裂紋。發(fā)紋是鋼中氣體、非金屬夾雜物以疏松等缺陷，沿鍛軋加工方向延伸而形成的。發(fā)紋檢驗采用塔形試樣。酸蝕后用肉眼或放大鏡觀察每個階梯的整個表面上發(fā)紋的數(shù)量、長度和分布。2.2、微觀檢驗微觀檢驗又稱高倍檢驗，即用顯微鏡來觀察顯微組織或缺陷分布情況的一種試驗方法，是評定鋼材質(zhì)量的常規(guī)檢驗方法之一。目前，高倍檢驗項目有脫碳層、夾雜物、球化組織、碳化物網(wǎng)狀、晶粒度、鐵素體、碳化物不均勻度、帶

37、狀組織、碳化物液析等。2.2.1試樣制備2.2.1.1試樣磨制試樣磨制分為100粗磨、200粗磨、400細磨、800細磨和1000拋光。2.2.1.2試樣浸蝕磨制試樣，根據(jù)鋼種及檢驗項目選擇不同的浸蝕劑浸蝕：（1） 2%硝酸酒精溶液（2） 15%鹽酸酒精溶液（3） 5%硝酸酒精溶液（4） 飽合苦味酸水溶液（5） 硫酸銅鹽酸水溶液浸蝕時間根據(jù)浸蝕劑濃度，鋼的顯微組織狀態(tài)，檢驗目的及入大倍數(shù)而定，一般以能在光學顯微鏡下清晰顯示組織為宜。2.2.2 試樣檢驗2.2.2.1脫碳層的測定脫碳層的測定有金相法、硬度法和測定碳含量法三種，常用為金相法。（1） 金相法：在光學顯微鏡下觀察試樣從表面到中心隨著碳

38、含量變化而產(chǎn)生的組織變化。試樣最小檢驗周長不小于35mm，通常放大倍數(shù)為100倍。（2） 硬度法：測量在垂直于表面方向上的硬度值的分布梯度。硬度法又分為顯微硬度法和洛氏硬度測量法兩種。（3） 測定碳含量法：測定碳含量在垂直于表面方向上的分布梯度。有化學分析法和光譜分析法二種。2.2.2.2夾雜物檢驗（1）夾雜物檢驗的取樣取樣方法和數(shù)量根據(jù)相應產(chǎn)品標準或技術協(xié)議規(guī)定。在鋼材直徑1/4處，檢測面為縱截面、檢驗面積200mm2，顯微鏡放大倍率為100倍。（2）夾雜物的分類在現(xiàn)行標準中，夾雜物分如下幾類： 硫化物：主要成分為硫化鐵(FeS)和硫化錳（Mns）以及它們的共晶體。 氧化物：常見的有氧化鋁（

39、Al2O3）氧化亞鐵（FeO）等。 硅酸鹽：常見的有鐵硅酸鹽和錳硅酸鹽。 點狀不變形夾雜物：主要成分為二氧化硅（SiO2），以點（球）狀形式存在。 氮化物：氮化物開狀相當規(guī)則，呈正方形，矩形或三角形。2.2.2.3帶狀組織檢驗（1） 碳化物帶狀碳化物帶狀評定，在放大100倍顯微鏡下，以最嚴重地照評級圖評定。必要時可參考500倍評定。（2） 鐵素體帶狀：評定珠光體鋼中的帶狀組織，要根據(jù)帶狀鐵素體數(shù)量。貫穿視場的程度、連續(xù)性和變形鐵素體晶粒多少來評定。2.2.2.4碳化物液析檢驗在放大100倍顯微鏡下對比評級，根據(jù)液析碳化物顆粒大小，長度、數(shù)量多少和分布狀態(tài)綜合評定。2.2.2.5晶粒度檢驗晶粒度

40、是晶粒大小的度量，分為晶粒顯示和晶粒度測定二步。（1） 晶粒顯示晶粒顯示方法，溶碳鋼采用滲碳法，含碳量0.35-0.60%的碳鋼和合金鋼采用氧化法。在晶粒度檢驗方法標準中，還推薦了網(wǎng)狀鐵素體法，網(wǎng)狀滲碳體法、晶粒邊界腐蝕法等。（2） 晶粒度測定晶粒度測定有比較法、面積法、截點法三種。比較法是與標準評級圖對比來評定晶粒度級別；面積法是統(tǒng)計給定面積內(nèi)晶粒數(shù)業(yè)測定晶粒度的；截點法是統(tǒng)計給定長度的測量網(wǎng)格上的晶界截點數(shù)來測定晶粒度。2.2.2.6碳化物不均勻度試樣檢驗部位為圓直徑（或扁鋼對角線）四分之一處。試樣的檢驗狀態(tài)為退火狀態(tài)。放大倍率為100倍。當共晶碳化物呈網(wǎng)狀時，評定網(wǎng)的變形完整程度及網(wǎng)上碳

41、化物的堆集程度；當共晶碳化物呈條帶狀分布時，評定條帶寬度及帶內(nèi)碳化物聚集程度。2.2.2.7鐵素體檢驗鐵素體檢驗方法采用網(wǎng)絡法或直接對比評定法。試樣浸蝕以后，根據(jù)標準選擇放大倍率，常用為250倍。評定出鐵素體最重百分含量，測量10個視場取平均值做為鐵素體的平均百分含量。2.2.2.8魏氏組織檢驗魏氏組織評定在100倍下對照標準評級圖評定。2.2.2.9球化組織檢驗在500倍顯微鏡下，根據(jù)球狀碳化物顆粒大小，均勻度與彌散度以及球化組織中所含片狀珠光體粗細程度和數(shù)量對照評級圖評定。2.2.2.10網(wǎng)狀碳化物檢驗在放大500倍顯微鏡下，以最嚴重視場對照評級圖，根據(jù)網(wǎng)狀碳化物成網(wǎng)傾向，網(wǎng)的厚度和連續(xù)性

42、進行評定。2.3、機械性能試驗2.3.1拉伸試驗2.3.1.1試驗原理用拉伸力將試樣拉伸至斷裂，以測定力學性能。2.3.1.2性能測定（1） 屈服點、上屈服點、下屈服點的測定屈服點、上屈服點、下屈服點的測定采用圖示法或指針法。（2） 抗拉強度的測定試樣拉至斷裂，從拉伸曲線圖上確定試驗過程中的最大力，或從測力度盤上讀取最大力。 最大力抗拉強度試樣原始截面積(3)斷后伸長率測定斷后標距原始標距斷后伸長率×100%原始標距（4）斷面收縮率的測定原始橫截面積斷后最小橫截面積斷面收縮率×100%原始橫截面積2.3.2沖擊試驗2.3.2.1試驗原理用規(guī)定高度擺錘對處于簡支梁狀態(tài)的缺口試

43、樣進行一次性打擊，測量試樣折斷時的沖擊吸收力。2.3.2.2試樣標準沖擊試樣尺寸為10×10×55mm，缺口形狀有V型缺口和V型缺口之分。缺口深度2mm。2.3.2.3試驗試樣沖斷后，從試驗和表盤上直接讀出沖擊功。正常室溫沖擊試驗外，還可進行低溫或高溫沖擊試驗。2.3.3硬度試驗2.3.3.1布氏硬度試驗布氏硬度值是試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。表示方法：符號HBS或HBW之前為硬度值，符號后面按順序分別表示球體直徑、試驗力及試驗力保持時間。S表示壓頭為鋼球，W表示壓頭為硬質(zhì)合金球。例如：120HBS10/1000/30，表示以直徑為10mm鋼球在100kgf(9.80

44、7KN)試驗力的作用下保持30S所測得的布氏硬度值為120。2.3.3.2洛氏硬度試驗洛氏硬度用符號HR表示，HR前面為硬度數(shù)值，HR后面為使用的標尺。例如，50HR表示用C標尺測定的洛氏硬度值為50。2.3.3.3維氏硬度及顯微硬度維氏硬度用符號HV表示，HV前面為硬度值，HV后面為試驗力及試驗力保持時間。例如：640HV30表示用30kg+(294.2N)試驗力保持1015S測定的維氏硬度值為640。2.4、頂鍛檢驗頂鍛檢驗是檢驗鋼材在室溫或熱狀態(tài)下的變形性能并顯示其缺陷，一種檢驗金屬工藝性能的試驗方法。有熱頂鍛和冷頂鍛兩種。2.4.1冷頂鍛試驗冷頂鍛在常溫下進行。直徑或邊長小于15mm時

45、，可用錘擊或鍛打，直徑大于15mm時，可在壓力機上壓至原高度的1/2。頂鍛后，試樣不得有扭歪鍛件現(xiàn)象。2.4.2熱頂鍛試驗頂鍛試樣在可控溫度爐內(nèi)加熱至規(guī)定溫度范圍內(nèi)，再進行頂鍛試驗，試樣高度為或邊長的2倍。試親頂鍛后高度與頂鍛前高度的比例應符合有關標準。一般鍛后高度為原高度的三分之一。頂鍛后檢查試樣側(cè)面，如無裂縫、裂口、折迭、氣泡，即認為試樣合格。將一定形狀和尺寸的試樣旋轉(zhuǎn)于彎曲裝置上，以規(guī)定直徑的彎心將試樣彎曲到所要求的角度后，卸除試驗力后檢查試樣承受彎曲變形性能。彎曲試驗在壓力和萬能試驗機上進行。有半導向彎曲和導向彎曲三種。彎曲后，檢查外表面，若無裂紋、裂縫或裂斷則評定試樣合格。2.5、

46、末端淬透性試驗把圓柱形試樣（樣坯）加熱到規(guī)定的淬火溫度，保溫一定時間后向其端面噴水淬火。試樣毛坯直徑30mm，淬火裝置為端淬機。試樣淬火后，按標準要求測量不同點硬度值。3、普特聯(lián)合鋼種性能指標檢測分析3.1、炮彈彈體用鋼 炮彈用碳素鋼D60由800/650軋機產(chǎn)115方和140材；高破片彈體用58SiMn由800初軋機開坯供650軋機產(chǎn)105方材；155彈用9260、35CrMnSiA由800/650軋機產(chǎn)154方材。3.1.1 鋼號及技術要求鋼 號技術標準力 學 性 能 夾雜物低倍組織 s(0.2)MpabMpa%AkuJ脆性塑性一般疏松中心疏松錠型偏析點狀偏析D60GJB398-87-22

47、2258SiMnGJB1492-92440-15-22229260本新65-00758-10-33222235CrMnSiA本新17-01-1570-3523.2-2222熱處理制度：58SiMn在軋后狀態(tài)測定；9260：淬火870±10油冷，回火600±10空冷；35CrMnSiA：第一次淬火950±10油冷，回火710±10空冷，第二次淬火890±10油冷，回火235±10空冷；3.1.2 實物質(zhì)量指標3.1.2.1綜合檢驗合格率 鋼 號檢驗爐次力學性能夾雜物低倍組織綜合合格爐數(shù)合格率%合格爐數(shù)合格率%組織合格爐數(shù)合格率%合格爐數(shù)

48、合格率%D6024-241002410058SiMn11100-11001100926022221002195.242090.911986.3635CrMnSiA66100-61006100 低倍組織檢驗不合格2爐，其他翻皮6爐、縮孔4爐、皮下氣泡和邊緣夾雜各3爐、中心增碳2爐的不合格情況為單獨統(tǒng)計，沒有計入。 翻皮和皮下氣泡是澆注過程操作不當產(chǎn)生的缺陷，縮孔和中心增碳是鋼錠頭部缺陷，屬軋制過程帽口切除不盡造成。3.1.2.2 低倍組織 低倍組織分底盤和頭尾檢驗一般疏松、中心疏松、錠型偏析、點狀偏析。在全部檢驗試片上未發(fā)現(xiàn)點狀偏析，其它三項低倍組織級別分布狀態(tài)為： 鋼 號試片數(shù)級別一般疏松中心疏松錠型偏析級別分布頻率 %D60190014.861.13.20.536.829.576.81.035.88.418.91.512.61.01.158SiMn160-75.0-0.543.825.01001.056.2-926019607.178.10.537.820.462.81.034.71.526.01.513.3-11.22.05.6-2.50.5-3.01.0-35CrMnSiA440-40.9-0.556.845.550.