球磨机钢球用钢BMQB3表面裂纹成因分析.pdf
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1、METALLURGICAL INFORMATION REVIEW 2024.238冶金信息导刊生产实践Production Practice球磨机钢球用钢 BMQB3 表面裂纹成因分析熊清海(大连市鼎熙新能源设备技术有限公司 大连 116000)摘要:采用电炉、精炼和中方坯连铸机开发高等级磨球用钢。化学成分实行窄带严格控制,严格控制碳偏析指数,通过对裂纹形态和脱碳层检验分析。检验结果:横向断面切片可见裂纹与钢材外边缘成一定夹角,有一定深度,而末端圆滑无尖角,钢材缺陷开口外钢材表面和裂纹内部都存在明显的脱碳现象,判断为折叠缺陷。关键词:电炉冶炼;化学成分;脱碳层;折叠CAUSE ANALYSIS
2、 OF SURFACE CRACK OF BALL MILL STEEL BMQB3Xiong Qinghai(Dalian Dingxi New Energy Equipment Tech Co.,Ltd.Dalian 116000,China)Abstract:High grade grinding ball steel is developed by Electric Furnace,refining and billet caster.The chemical composition is strictly controlled by narrow band,and the carbo
3、n segregation index is strictly controlled.The results show that the transverse section section shows that the crack is at a certain angle with the outer edge of the steel and has a certain depth,but the end is smooth and without sharp angle,it is judged as a folding defect.Keyword:electric furnace
4、smelting;chemical composition;decarburization layer;folding0 引 言球磨机钢球用钢是特殊钢中具有代表性的钢类之一,其服役工作条件恶劣,耐磨性能、使用寿命要求高。为保证优良的产品性能,一般要求球磨机钢球用钢要有高的纯净度和更均匀的组织状态。球磨机用于粉磨各种矿石及其他物料,被广泛用于选矿、建材及化工等行业中,耐磨钢球是球磨机中直接磨制物料的实体,它的质量与寿命决定了球磨机的工作效率及消耗大小,球磨机钢球用钢就是用来制造各种球磨机用钢球或磨棒的专用钢种。国产球磨机钢球用钢是引进钢种的国产化,其主要合金元素为 Cr、Mn,这类钢主要进行矿山
5、矿石粉碎,工作环境苛刻,对钢材耐磨性,疲劳寿命要求非常严格1-6。成品钢球要求进行落球试验,钢球从 2 m 高的位置落下,要求落球达到 12 000 次不能出现裂纹,锻造生产的磨球球心到球表面硬度56.5 62.5 HRC,落球冲击疲劳寿命不低于 12 000次,球耗0.695 kg/t,工作2 000 h无破碎及失圆失效。国产磨球用钢往往达不到落球试验要求,某钢厂根据市场需求,开发磨球用钢 BMQB3,满足落球试验要求,解决了国产磨球用钢疲劳寿命短的问题。作为磨球用钢行业的重点科研项目,某钢厂在开发此钢种中做了大量工作,实现了国产化批量生产的要求。随着批量供货,近期用户反映有一批钢球锻造作者
6、:熊清海收稿日期:2024-03-04METALLURGICAL INFORMATION REVIEW 2024.239冶金信息导刊生产实践Production Practice后出现表面裂纹,从而检查出一部分钢材表面出现表面裂纹,经过一系列检查,找出了裂纹的形成原因7-11,杜绝了此类质量问题的再次出现,为某钢厂开发高等级球磨机钢球用钢奠定了基础。1 表面裂纹形貌1.1 基本工艺某钢厂 BMQB3 磨球用钢生产工艺流程为:EBT 电炉冶炼精炼炉 LF 真空脱气 VD 中方坯连铸 235 mm265 mm 连铸坯步进式加热炉加热高压水除鳞粗轧机轧制连轧机组缓冷精整探伤检验入库。选用精料废钢,采
7、用高炉铁水为原料,降低了钢中有害元素及残余元素含量;为减少氧化渣的带入,采用偏心炉底出钢技术;通过对电炉电极升温工艺、LF+VD 精炼工艺的研究,确保了钢质的纯净度。通过结晶器电磁搅拌等先进技术的使用,提高了连铸坯及钢材的低倍质量水平;通过恒定低拉速、低过热度浇注、多级保护浇注等措施,减轻了偏析,保证了连铸坯及钢材的均匀性和致密度,降低了钢中气体元素含量。入炉钢铁料配比为铁水 65左右,其余为精选优质废钢。主要设备及参数见表 1 所示。表 1 特殊钢厂主要生产设备及主要技术参数主要设备单位数量主要技术参数EBT台250 tLF台240 tVD台140 t中方坯连铸机台1三机三流800 mm 初
8、轧机台1二辊可逆式大棒线连轧机组套112 架小棒线连轧机组套113 架PCS 冷却系统套1三段1.2 裂纹形态锻造后的钢球产生开裂现象,到目前为止不合格品约占 20%,开裂钢球照片见图 1。加热后钢材表面也发现裂纹状缺陷,挑选两根加热后有表面缺陷料段,见图 2 和图 3,依次编号为 1 号料段和 2 号料段。1 号料段裂纹状缺陷沿钢材表面纵向延伸,有一定深度,其横向断面切片(图 4)可清晰看见一条与边缘成约 30角左右的斜向裂纹,裂纹长度5 mm 左右,最深处距表面垂直距离约 3 mm,圆滑无尖角。2 号料段表面纵向延伸两条深度约 0.7 mm裂纹状缺陷,二者相距 7 mm 左右,特征与 1
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