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      有關生產貝雷片產品中夾雜物的含量

      研究夾雜物對貝雷片性能影響的最初目的是為夾雜物評級標準提供科學依據,為此應結合實際鋼種進行研究。但是由于實際鋼中夾雜物含量、類型和尺寸等均隨煉鋼工藝而變,即使同一鋼種,冶煉爐次不同也會引起夾雜物變化,這種不可控制性不利于研究工作。為此選定了在實驗室條件下進行研究。另外根據以往工作已了解到危害性最大的夾雜物為宏觀夾雜物,它們主要是渣、耐火材料等外來夾雜物,如采用連鑄工藝煉鋼的初期曾出現的大型夾雜物問題。隨著冶煉工藝的進步,減少和消除了這種大型夾雜物。而鋼中內生夾雜物成為影響鋼質量的主要問題,自20世紀70年代中期以來一直受到冶金工作者的重視。內生夾雜物是鋼脫氧、脫硫的產物,在潔凈鋼或者零夾雜物鋼未在煉鋼工業中出現之前,所有鋼中都存在內生夾雜物,它是鋼的組成部分。由于多數夾雜物與鋼基體之間缺乏相容性,當鋼受加工變形后,夾雜物周圍會與鋼基體分開,或者夾雜物本身開裂而成為微孔或裂紋,當貝雷片在服役過程中受到外界環境或應力的作用后,這些早已存在于鋼基體內的缺陷將會逐漸擴大,由微孔聚合成裂紋而擴向基體,破壞基體的連續性。

      貝雷片

      當裂紋擴展到鋼件表面時,就會引起斷裂。這種由內生夾雜物引起的斷裂主要是韌性斷裂。韌性斷裂與貝雷片的強度關系極大,強度愈高的鋼,夾雜物造成韌性斷裂的概率愈大,為此在設計實驗方法時,應選用低合金超高強度鋼作為研究對象。在實驗室可控條件下系統改變夾雜物的類型和含量,盡可能滿足每種試樣內只含一種夾雜物,或者有意配制含有兩種夾雜物的試樣。以母體鋼為原料,再于10~25kg真空感應爐中熔煉夾雜物試樣。冶煉硫化物夾雜物時,需要所需硫化物含量分別加入FeS,然后分別加入脫硫元素,如Mn、Ti、Zr和稀土金屬等;同樣,冶煉氮化物時,加入氮化鉻合金以調節含氮量,再分別加人脫氮元素,如Ti、Zr等。


      各套夾雜物試樣的成分將在后面各章節中敘述。配好夾雜物的各套試驗小錠,在電爐中加熱到1250℃,保溫2h,分別鍛成測試性能所需要的各種尺寸,如18mmx32mm、12mmx55mm、14mmx14mm和dl8mm的板材試棒。停鍛溫度980℃左右。鍛后試樣均需退火處理。試樣按要求加工成拉伸、沖擊、斷裂韌性和平板拉伸等粗加工試樣,然后進行熱處理,以保證試樣基體顯微組織完全相同,只有含夾雜物一種變數。為此在試樣進行最后的精加工之前,必須經過正火、淬火和回火處理,每套試樣的熱處理制度將分別在各章節中敘述。

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