H13模具鋼電渣過程對中非金屬夾雜的影響
文章出處：未知責任編輯：模具鋼人氣：發表時間：2013-12-27
H13模具鋼電渣過程對中非金屬夾雜的影響
H13鋼主要用于熱擠壓模、鋁合金壓鑄模、熱鍛壓凸模等，是熱作模具鋼中應用最廣泛的鋼種之一。H13鋼在使用過程中存在因型腔龜裂而報廢、使用壽命短，有的甚至沒有達到正常使用壽命就失效等問題。控制鋼中夾雜物是提高鋼材使用性能的有效途徑。掌握H13鋼中夾雜物的類型、分布、數量、尺寸等性質對控制H13鋼中夾雜物是非常重要的。
精煉電渣過程對H13熱作模具鋼中非金屬夾雜的影響
H13鋼生產工藝流程為：配料→電弧爐冶煉→LF精煉→VD處理→模鑄→電渣重熔。H13鋼采用超高功率電弧爐(EAF-EBT)冶煉，在C≤0.10%、T≥1700℃時出鋼，出鋼過程采用高純氬氣保護。鋼包進入LF工位后設定T≥1600℃，待爐渣流動性變好后再取樣分析，并補加合金。在LF精煉成分控制合格后，進入真空處理。鋼液經真空處理后模鑄成電極母材，用Al2O3-CaF渣系電渣重熔。H13鋼化學成分見下表：
在LF精煉開始、精煉結束、VD處理結束時分別取鋼水樣和爐渣樣。用金相顯微鏡、掃描電鏡系統的研究了LF-VD精煉過程中的夾雜物，計算分析了H13鋼冶煉過程中生成Al2O3、MgO·Al2O3類夾雜物的熱力學條件。
對精煉過程中H13熱作模具鋼中非金屬夾雜行為的研究表明：
隨著脫氧劑的加入，爐渣成分在LF精煉前、LF精煉結束后、VD處理后發生了變化，渣中Al2O3活度分別變為0.01966、0.02299、0.03458。隨著爐渣中Al2O3活度的增大，爐渣吸附Al2O3類夾雜物能力減弱，鋼中Al2O3類夾雜物去除速度減慢;
鋼液在LF精煉前主要以Al2O3、FeS、MgO·Al2O3類夾雜為主;LF精煉結束后以Al2O3和FeS類夾雜為主，還有少量的CaO·Al2O3類復合夾雜物;VD處理后以Al2O3類夾雜為主。隨著精煉的進行，夾雜物數量和面積逐漸減少，并由不規則形狀變為規則形狀。
在鋁脫氧鋼的CaO-SiO2-Al2O3-MgO四元渣系中，鋼中[Al]含量分別為1.2、5.02、31.9ppm,當[Mg]含量分別在0.67～26.05、1.7397～66.735、5.568～232ppm時，會形成MgO·Al2O3;當[Mg]含量分別小于0.67、1.7397、5.568ppm時，MgO·Al2O3則會分解形成Al2O3。
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