浅谈高锰钢铸件裂纹缺陷分析与控制

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1、浅谈高猛钢铸件裂纹缺陷分析与控制浅谈高猛钢铸件裂纹缺陷分析与控制［摘耍］市于高镒钢具有生产工艺简单、力学性能优良、生产成本低廉的特点，在制造承受冲击磨损的零部件中应用较为广泛。在科学技术的带动下，高猛钢铸件质量也不断提升，但是高镒钢铸件裂纹缺陷尚未得到有效解决。本文针对高镒钢铸件裂纹缺陷原因进行了探析，并提出高镒钢裂纹缺陷控制措施，以期促进高猛钢铸件质量的进一步提高。［关键词］高镒钢铸件裂纹缺陷控制措施中图分类号：X593文献标识码：X文章编号：1009914X(2013)340262010、引言高猛钢(highmanganes

2、esteel)是指含猛量在10%以上的合金钢，是一种典型抗冲击磨损的耐磨钢，自19世纪80年代制成以来，高镒钢技术不断发展，高猛钢的任性和耐磨性表现更为突出。由于高猛钢具有生产工艺简单、力学性能优良、生产成本低廉的特点，在制造承受冲击磨损的零部件中应用较为广泛。虽然在科学技术的带动下,高猛钢铸件质量也不断提升，但是高猛钢比较容易产生裂纹特性仍未得到有效改善［1］。本文针对高猛钢铸件裂纹缺陷原因进行了探析，并提出高猛钢裂纹缺陷控制措施，以期促进高猛钢铸件质量的进一步提咼。1、高锚钢成分和性能化学成分是高猛钢组织和性能的基本要素，随

3、着对高猛钢研究工作的不断深入，高猛钢的化学成分也逐渐清晰和明确。作为耐磨材料的高猛钢化学成分主要分为:0.95%-1.55%的C,11%至15%的Mn,0.4%至1.0%的Si,小于0.05的S和小于0.1的P。碳(C)是高镒钢性能的主要影响因索，在高猛钢中，C能促进单相奥氏体组织的形成，保证钢具有较高的力学性能，提高耐磨性的作用。猛(Mn)是稳定奥氏体的主要原色，在高猛钢屮，猛能够使钢的组织逐渐有珠光体型变为马氏体型并进一步转变为奥氏体型，使钢机体得到强化。猛碳比(Mn/C)能够使高猛钢冷却时间产生珠光体转变得以避免，并使奥氏

4、体猛钢韧性得到保证。磷(P)是高猛钢中的有害原则，增加铸件的开裂倾向，必须降低。硅(Si)在高猛钢中具有辅助脱硫工作。高猛钢的主要特性主要有铸造性能、加工硬化性能、耐磨性能，并具有良好的力学性能，如硬度高、塑性强、韧性高［2］。2、高猛钢铸件裂纹缺陷分析造成高猛钢裂纹缺陷的原因主要有：首先，化学成分和组织的影响，高猛钢中的碳含量对钢的屈服点具有重要作用，碳含量的提高,则会降低钢延伸性，如果碳含量不在控制范围内，则会导致碳化物析出，使钢的韧性和延伸性降低，进而产生裂纹；磷含量对高猛钢的延伸性具有重要影响，往往引起铸件热裂纹产生。其

5、次，铸造工艺是高镒钢铸件提高的关键，影响高猛钢产生裂纹缺陷的因素主要有逐渐结构、工艺参数、浇筑温度等。再次，高猛钢的热处理也会导致高猛钢裂纹的出现，高猛钢在热处理的过程中，如果未进行热处理或热处理条件控制不到位，则会导致高猛钢脆性增强，进而出现裂纹。此外,高猛钢清理切割不到位也会增加铸件产工裂纹的儿率［3］。3、高猛钢铸件裂纹缺陷控制措施3.1合理控制高猛钢化学成分高猛钢的主要化学成分是碳、猛、磷、硅等。随着高镭钢研究的深入，为了进-步提高钢的屈服强度和硬度，而增加了合金成分，控制一定范围内的合金成分能起提高性能的良好作用，但是

6、对控制裂纹的作用并不明显。为了使高猛钢的延伸性和任性得到保证，避免裂纹的出现，则应在保证钢性能的前提下，使碳含量控制在中下限，使猛含量控制在中上限，并保持在狭小范围内，从而避免碳化物析出而出现裂纹。此外由于磷含量是高猛钢出现裂纹的显著影响因素，因此,要使高猛钢磷含量控制合理范围内，保持在0.06%以内，避免对钢延伸性的降低，而产丰热裂纹。与此同时，为了使化学成分与机械制造相适应，除了要控制好高猛钢化学成分，好需要考虑机械性能，做到两者兼顾，避免化学成分差异产生的裂纹缺陷［4］。3.2优化铸造工艺首先，在高猛钢铸件结构形式上，应使

7、铸件相连接壁的厚差最小,避免因温差过大而产牛收缩应力，进而产生裂纹的缺陷，如果铸件设计结构固定不能变，则应在钢水冶炼时加入细化晶粒元素，从而使型芯的退让性得到增强，避免裂纹出现。由于铸造的毛坯在水韧处理前处于脆性状态，如果对铸件浇筑后的收缩性造成影响，则会导致铸件裂纹缺陷的产牛，因此需要在芯中加入锯末、泡沫等，使砂芯的退让性得到保证，从减少型芯缝隙，提高型芯退让性，避免裂纹出现。此外，要合理控制浇注温度，使浇注温度控制在1450°C至147CTCZ间，且浇注应一次性完成。3.3热处理和切割清理针对未进行热处理或热处理不当而产生的

8、高猛钢铸件裂纹，生产吋间证明固溶温度应控制在1070°C左右［5］。在进行

9、古

10、溶处理吋，应采用慢加热，温度控制在650°C左右，防止裂纹的产生。由于高镒钢的导热性较差，铸件浇注后保温时间太短，冷却速度快，往往使铸件在收缩应力增加而导致高猛钢铸件裂纹的产纶，对此