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降低模具鋼中非金屬夾雜物的措施
一、電爐冶煉過(guò)程中采取得技術(shù)措施
我選擇高質(zhì)量的原材料。冶煉模具鋼時(shí)應(yīng)盡可能選用優(yōu)質(zhì)原料。廢鋼中硫和磷的含量不僅要低，還應(yīng)嚴(yán)格控制其它有害元素，如砷、錫、鉛和銅。廢鋼應(yīng)盡可能與優(yōu)質(zhì)廢鋼(更好是該組的返回材料)或優(yōu)質(zhì)生鐵一起使用。氧化法冶煉時(shí)，應(yīng)盡可能保證氧化階段的除碳量。
選擇高質(zhì)量的耐火材料。用電爐冶煉工具鋼和模具鋼時(shí)，應(yīng)選用抗侵蝕的優(yōu)質(zhì)耐火材料。例如，內(nèi)襯可以由高質(zhì)量的鎂碳磚制成，鋼包通常由高鋁磚或鎂碳磚制成。必須注意用于鑄造的耐火材料。
冶煉采用吹氬攪拌。模具鋼熔煉時(shí)，吹氬和攪拌可以加快夾雜物的上浮速度，小夾雜物容易通過(guò)碰撞和聚合上浮，形成較大的夾雜物。但是，吹氬量應(yīng)適當(dāng)控制。例如，如果吹氬流速太大或吹氬時(shí)間太長(zhǎng)，鋼渣將被卷入鋼水中，從而帶來(lái)更多的渣或夾雜物，并過(guò)多地降低鋼水的溫度。
使用合成爐渣。向鋼水中添加特殊配置的爐渣可以加強(qiáng)有害雜質(zhì)向爐渣的轉(zhuǎn)化過(guò)程。添加合成渣有許多配方和方法。當(dāng)需要去除某些成分的非金屬夾雜物時(shí)，選擇相應(yīng)的合成渣。
使用復(fù)合脫氧劑。近年來(lái)，復(fù)合脫氧劑普遍用于模具鋼的冶煉，這可以使夾雜物更容易與金屬分離。如硅錳合金、鋁錳硅合金、鈣硅合金等。，可用作復(fù)合脫氧劑。
采用稀土元素。稀土金屬元素是一種強(qiáng)脫氧劑。有必要選擇含30%~50%稀土(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的合金，并將其加入鋼水中形成稀土氧化物。稀土硫化物在晶化過(guò)程中可以成為晶核，分布在晶體中，但不在晶界。可以將對(duì)鋼性能的有害影響降至更低，并且可以改善模具鋼的各向同性。
二、模具鋼的爐外精煉是去除鋼中夾雜物和降低氣體含量的更有效的技術(shù)措施。模具鋼生產(chǎn)中常用的有:
真空精煉、合金工具鋼常用的真空精煉方法有VHD法、VD法、RH法、VAD法、ASEA-SKF法等。真空精煉后鋼的氧含量可降低40% ~ 60%左右，硫含量可降低40%以上，從而顯著減少鋼液中的夾雜物。
粉末噴涂精煉、即使采用吹氬、攪拌、真空脫氣等技術(shù)措施，鋼液中仍會(huì)有一些氧化鋁夾雜物。如果將以氧化鈣為主要成分的精煉劑噴入鋼水中，氧化鈣對(duì)氧化鋁有較高的親和力，可形成鋁酸鈣。鋁酸鉬的熔點(diǎn)較低，易于團(tuán)聚、長(zhǎng)大和上浮，從而顯著減少鋼液中的夾雜物，提高鋼的純度。大多數(shù)夾雜物的尺寸小于50μm。向鋼液中噴入CaO-CaF2可脫硫，或噴入鈣硅粉改變硫化物形態(tài)，或噴入鈣C2粉達(dá)到脫氧脫硫的目的。
電渣重熔、電渣重熔爐用于去除鋼中的大量夾雜物，改善鋼的宏觀組織，從而有效改善鋼的性能。近年來(lái)，電渣重熔已廣泛用于模具鋼的冶煉，以生產(chǎn)高質(zhì)量的模具鋼。
二、合金模具鋼的鑄造。合金模具鋼的鑄造主要是防止鋼水和夾雜物的二次氧化，從而提高模具鋼的純度。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)采取以下技術(shù)措施:
氣體保護(hù)澆注、當(dāng)鋼水在鋼錠模中上升時(shí)，它與鋼錠模和大氣接觸(例如，在電爐出鋼-鋼包、鋼包-鋼錠模等過(guò)程中)。)，需要用惰性氣體(通常是氬氣)保護(hù)，以防止鋼水的二次氧化。
真空鑄造、即在真空下澆注鋼水對(duì)防止鋼水的二次氧化非常有效。
控制合理的澆注過(guò)程、模具鋼一般采用澆注方法，包括合理的澆注溫度和澆注速度。應(yīng)允許鋼水在鋼錠模中穩(wěn)定上升，以防止鋼水?dāng)噭?dòng)，這不僅有利于鋼錠的表面質(zhì)量，還可防止鋼渣卷入鋼水中形成夾渣，影響鋼的純凈度，甚至被報(bào)廢。
選擇合理的保護(hù)渣、在澆鑄模具鋼的過(guò)程中，保護(hù)渣被放入鋼錠模中，當(dāng)鋼水與粉末接觸時(shí)，產(chǎn)生液態(tài)渣浮在鋼水表面，使鋼水與大氣和鋼錠模隔離，從而減少鋼水的氬氣生成。
模具鋼的連續(xù)鑄造，為了減少連鑄過(guò)程中鋼水中夾雜物的總量，必須保證在整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有夾雜物來(lái)源，即消除鋼水的再氧化，避免鋼水與空氣接觸，使用性能穩(wěn)定的耐火材料。連鑄過(guò)程中操作的關(guān)鍵是使產(chǎn)生的夾雜物數(shù)量少于去除的夾雜物數(shù)量。鋼包和中間包的適當(dāng)混合、結(jié)晶器液位的穩(wěn)定控制、耐火磚套筒嵌入深度的控制、結(jié)晶器維護(hù)和注射流量的控制都是清洗的必要條件。
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