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我國易切削鋼研究現(xiàn)狀與研究方向

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采用模鑄工藝時(shí)，硫的偏析是造成其切削性能不均的一個(gè)主要因素。硫的偏析是造成其切削性能不均的一個(gè)主要因素。硫在鋼錠頭部形成正偏析，在鋼錠尾部形成負(fù)偏析，因此，在錠的不同位置，其含量偏差很大，而采用連鑄工藝生產(chǎn)時(shí)不會有這種偏析出現(xiàn)。連鑄坯凝固速度快，因而硫化錳夾雜顆粒小（比模鑄鋼錠中硫化錳顆粒?。?。大斷面的連鑄坯由于凝固速度慢，因而其硫化錳顆粒尺寸與模鑄鋼錠的硫化錳顆粒尺寸接近。易切削鋼鋼液中氧含量很高，故極易生成硬的氧化物質(zhì)點(diǎn)。在模鑄錠中，氧化物易在底部集中，從而使鋼材切削性能變化較大。連鑄坯不存在氧化物偏析問題。對兩種工藝進(jìn)行的切削性能試驗(yàn)表明，低碳富硫易切削鋼連鑄材具有與模鑄材相當(dāng)?shù)那邢餍阅?，并且連鑄材削性能更均勻。同時(shí)，采用連鑄工藝可提高易切削鋼冷拉材的表面質(zhì)量，這是因?yàn)檠趸飼?dǎo)致冷拉鋼材表面起皺或其它缺陷。連鑄材幾乎沒有這方面的缺陷，從而在蝸流探傷時(shí)報(bào)廢率較模鑄材低。從以上的討論和測試結(jié)果可見，采用連鑄工藝生產(chǎn)易切削鋼使硫化錳夾雜物分布更加均勻，從而使鋼材的切削性能也更加均勻，并且由于對氧含量及氧化物夾雜的控制不同，從而使用連鑄工藝生產(chǎn)的易切削鋼冷拔鋼材具有較好的表面質(zhì)量。

國內(nèi)易切削鋼研究現(xiàn)狀 我國易切削鋼生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，但到目前為止，易切削鋼年產(chǎn)量卻不到2萬t。隨著機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，尤其是汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國易切削鋼需求量快速增加。根據(jù)我國汽車產(chǎn)量的年增加量并以日本汽車工業(yè)用易切削鋼的需求比例進(jìn)行估算，到2005年，我國易切削鋼需求量為40~50萬t。我國生產(chǎn)的易切削鋼系列，雖經(jīng)幾次標(biāo)準(zhǔn)的修訂，成為現(xiàn)行的GB8731-88的9種鋼，但大部分卻是沿襲前蘇聯(lián)1954年標(biāo)準(zhǔn)，能生產(chǎn)的品種也十分有限。盡管如此，我國對易切削鋼的研究還是取得了明顯的進(jìn)展：（1）20世紀(jì)90年代，重慶特殊鋼廠在國內(nèi)率先開始進(jìn)行易切削鋼連鑄工藝試驗(yàn)，同時(shí)，撫順特鋼公司開始了半鎮(zhèn)靜易切削鋼生產(chǎn)工藝的研究，上海鋼鐵研究所研究用電弧爐配合電渣精煉爐生產(chǎn)高含硫量易切不銹鋼的工藝；（2）成功開發(fā)了系列中碳易切削非調(diào)質(zhì)鋼，不但加工及使用性能較原來的調(diào)質(zhì)鋼優(yōu)越，且經(jīng)濟(jì)效益顯著；（3）用計(jì)算機(jī)模擬凝固過程及熱加工過程中易切削鋼夾雜物變形，及用有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)對易切削鋼中夾雜物類型的預(yù)測方面取得了顯著進(jìn)展。這意味著我國易切削鋼研究從經(jīng)驗(yàn)積累、感性認(rèn)識階段逐步轉(zhuǎn)向數(shù)值分析和科學(xué)預(yù)測階段。

我國易切削鋼的研究方向

易切削鋼是世界三大難以連鑄的鋼種之一，其連鑄工藝開發(fā)的難點(diǎn)主要在于：易切削鋼的高氧含量、高硫含量大大降低了鋼水的表面張力，使鋼渣分離困難，從而造成鋼渣混卷，形成大量表面及皮下缺陷，甚至造成漏鋼，使連鑄生產(chǎn)難以進(jìn)行；易切削鋼中錳、氧含量高，在高溫下會與耐火材料中的某些成分發(fā)生理化反應(yīng)，使耐火材料浸蝕，在連鑄生產(chǎn)中造成溢鋼或中間包漏鋼等現(xiàn)象；易切削鋼鋼液粘度大，流動(dòng)性差，為保證其可澆性必須提高澆注溫度，但同時(shí)易切削鋼又是裂紋第三鋼種，必須休用弱冷制度，這些相互矛盾的要求使易切削鋼由模鑄工藝轉(zhuǎn)變?yōu)檫B鑄工藝非常困難，一度成為連鑄工作者的禁區(qū)。因此，目前在易切削鋼連鑄工藝的開發(fā)過程中應(yīng)著力解決的幾個(gè)問題是：化學(xué)成分的優(yōu)化控制，佳氧含量的確定及脫氧制度的選擇，耐火材料的研發(fā)或選型，連鑄工藝參數(shù)尤其是溫度制度和冷卻制度的確定，結(jié)晶器保護(hù)渣的研制及合理的后續(xù)軋制制度的配合。近年來，冶金技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是二次精煉、連鑄技術(shù)及耐火材料、保護(hù)渣的飛速發(fā)展，為我國不斷優(yōu)化易切削鋼生產(chǎn)工藝帶來了新契機(jī)。但迄今為止，還未見到國內(nèi)鋼鐵企業(yè)成功開發(fā)出易切削鋼連鑄工藝的詳細(xì)報(bào)道。

結(jié)論

（1）預(yù)計(jì)到2005年我國僅汽車行業(yè)易切削鋼市場需求量為40-50萬t。但到目前為止，我國年易切削鋼產(chǎn)量僅為2萬t，出現(xiàn)了嚴(yán)重的供不應(yīng)求的狀況。

（2）國外經(jīng)驗(yàn)證明，用連鑄工藝生產(chǎn)易切削鋼可減輕易切削鋼中夾雜物的偏析，改善夾雜物的形態(tài)及分布，提高鋼材切削性能，是當(dāng)前易切削鋼的生產(chǎn)工藝改革的方向。

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自2013-03-08至今，已有08家模具廠商在我公司成功采購特殊鋼材料。

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