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對CrMnMo鋼鍛材一般斑點狀偏析的成因分析及工藝改進
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-10-16
根據試驗分析，結合CrMnMo鋼錠鍛造生產情況，在排除一般疏松、氣體過飽和、鋼液純凈度太差等因素后，通過金相及能譜分析，發現點偏處組織有別于基體組織，如晶粒細化，硬度偏高(達310～340HV），組織也非珠光體正常組織，從而認為現有的點偏缺陷實質是受合金成分偏析導致的組織偏析
? ?某鍛造廠使用CrMnMo鋼錠加熱鍛制Φ310mm鍛材時，在低倍酸浸檢測過程中發現了“一般斑點狀偏析”（以下簡稱點偏）缺陷，判定為1.5級點狀偏析，一般疏松3.0級，鍛材不合格。
酸浸塔形分析：將帶點偏缺陷的Φ310mmCrMnMo鋼鍛材改鍛成Φ210mm，取Φ210mm×200mm樣坯車削成4級等長臺階（一級Φ150mm，二級Φ130mm，三級Φ110mm，四級Φ90mm），做酸浸塔形檢測，在鍛材Φ110mm、Φ90mm兩級臺階上發現明顯的類似于墊片的縱向暗條，而Φ150mm，Φ130mm兩級臺階上縱向暗條紋則不明顯。
氣體檢測：根據所收集的5爐鋼相關氣體的檢測數據發現，點偏的出現及級別與鋼中氣體含量并無直接關系。
金相分析：在酸洗過的低倍試樣上點偏缺陷密集部位切取金相試樣進行高倍分析；對試樣進行拋光、高倍輕腐蝕后觀察宏觀形貌；將試樣偏析部位標識后再次進行低倍酸浸重腐蝕試驗。上述金相分析結果表明，偏析區組織類似于貝氏體組織，基體為珠光體+鐵素體；掃描電鏡下觀察，組織明顯存在不均勻，進一步放大倍數觀察，通過對點偏缺陷位置處能譜分析，發現了以MnS為代表的夾雜物的偏聚。
結合上述分析結果，排除了點偏為一般疏松誤判的可能，也排除了由于氣體過飽和所引起的傳統點狀偏析的可能，還排除了鋼液純凈度太差，夾雜物偏聚所致形成點狀偏析的可能。
根據試驗分析，結合鋼錠鍛造生產情況，在排除一般疏松、氣體過飽和、鋼液純凈度太差等因素后，通過金相及能譜分析，發現點偏處組織有別于基體組織，如晶粒細化，硬度偏高(達310～340HV），組織也非珠光體正常組織，從而認為現有的點偏缺陷實質是受合金成分偏析導致的組織偏析。
從能譜分析可以看出，該異常組織存在Cr、Mo等合金元素以及C的偏聚，據此可以推斷出點偏的形成機理：受連續生產影響，環境溫度偏高，散熱慢，影響鋼液的凝固結晶，造成成分偏析，極可能形成低熔點的碳化物在枝晶間隙偏聚，形成偏析帶（區域），在后續鍛造熱加工及保溫緩冷過程中，合金元素的正偏析及碳化物的存在，使偏析帶（區域）易于發生組織轉變而與基體正常組織不一，形成組織偏析。改進鍛造生產，改善鋼液的凝固結晶，避免成分偏析，可有效降低組織偏析，減少點偏的產生。
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