12MW轉(zhuǎn)子鍛件夾雜物缺陷
(一)質(zhì)量問題
12MW轉(zhuǎn)子鍛件,材質(zhì)為34CrMolA鋼,冶煉后經(jīng)真空碳脫氧(VCD)處理,鍛后用正火調(diào)質(zhì)熱處理提高力學(xué)性能。
該鍛件在超聲波探傷時,發(fā)現(xiàn)兩處密集缺陷區(qū),深度在距中心50mm半徑范圍內(nèi)。缺陷軸向位置與鋼錠相應(yīng)部位。軸身密集區(qū)內(nèi)有兩處大于12mm當(dāng)量的缺陷。
(二)缺陷分析
根據(jù)剝離切塊宏觀檢査,發(fā)現(xiàn)有長度超過2mm,直徑約lmm,方向平行于轉(zhuǎn)子軸線的黑色粉末狀夾雜物。群集缺陷尺寸達(dá)55mmx10mm和35mmx12mm。經(jīng)金相法鑒定和掃描電鏡分析確定為非金屬夾雜,而不是裂紋或縮管殘余。X光結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為是鋁硅酸鹽,而且屬同一來源的非金屬夾雜物。經(jīng)顯微鏡高倍觀察,可見大型非金屬夾雜周圍基體金屬的純凈度很高,說明該鍛件夾雜系外來物,非煉鋼時脫氧的內(nèi)生產(chǎn)物。從夾雜物成分分析來看其屬于耐火材料侵蝕物。其來源是,當(dāng)鋼水進(jìn)行真空碳脫氧(VCD)時,真空度、脫氧制度與澆注參數(shù)調(diào)節(jié)不好,匹配不當(dāng),造成鋼流不能很好分散而成股狀,加上澆注溫度偏低,注速較慢,使鋼錠凝固條件惡化。這樣被侵蝕的混人鋼水中的非金屬夾雜物將沉積于錠底粘稠區(qū),來不及上浮而埋入鋼錠內(nèi)部,形成大體積的夾雜物沉集錐。在鍛造時錠底切除量不足,于是在鍛件內(nèi)殘留下此種缺陷。
(三)防止對策
1)選用優(yōu)質(zhì)耐火材料。
2)合理調(diào)整冶煉、澆注工藝參數(shù)。
3)鍛造時注意切除錠底缺陷,增大錠底端的切除率。
經(jīng)采取以上對策后,有效地防止了類似缺陷的重現(xiàn)。