[摘要]通過對大型汽車模具拋光凹坑的分析，確定是鋼中夾雜物的影響，并通過掃描電鏡確定了夾雜物的成分和具體來源。通過優(yōu)化氬氣保護澆注系統(tǒng)，有效防止了澆注過程中鋼液的二次氧化。通過優(yōu)化結晶器充氬，降低了澆注系統(tǒng)中的氧含量，上述工藝措施有效控制了鋼中1.2738夾雜物級別鐵的單價。

　　關鍵詞:壓鑄；包容；氬氣保護；模具鋼

　　2試驗材料和方法

　　2.1測試材料的準備

　　通過探傷定位、宏觀確認和SEM成分分析，更終確定了夾雜物的具體來源。

　　3夾雜缺陷表征

　　解剖樣品后，在低倍顯微照片上發(fā)現(xiàn)明顯的大顆粒夾雜物，如圖1所示。

　　掃描電鏡(SEM)分析表明，大顆粒夾雜物的缺陷主要是Al的氧化物，同時含有Mn的氧化物和少量Cr。具體結果如圖2和表2所示?？梢耘袛鄪A雜物主要是澆注時鋼水的二次氧化造成的。

　　通過對試樣中夾雜物的定性分析，可以看出夾雜物主要是澆注過程中鋼液的二次氧化造成的，因此澆注過程中需要對氬氣保護系統(tǒng)進行優(yōu)化。

　　4.1壓鑄工藝

　　4.2氬氣保護澆注系統(tǒng)的優(yōu)化

　　原氬氣保護裝置為喇叭型，澆注過程中鋼包水口與中間噴吹管漏斗磚距離過大，三者無法完全無縫連接，無法實現(xiàn)全封閉澆注。由于氬氣保護裝置的固有缺陷，澆注時鋼水與空氣接觸，二次氧化的可能性較大，不利于保證產品質量。為了解決這一問題，有必要研制一種新型的全封閉氬氣保護裝置?；诂F(xiàn)有澆注設備的提升功能，設計了一種新型氬氣保護罩。經過四次改進，更終形成了伸縮式全封閉氬氣保護罩，可以實現(xiàn)澆注時的全封閉澆注，整個澆注過程鋼水與空氣隔絕， 從而減少過程中鋼水的二次氧化和冷結現(xiàn)象。

　　4.3模具充氬的優(yōu)化

　　澆注前向錠模內充入氬氣，排出錠模內儲存的空氣，以保證鋼水進入澆注系統(tǒng)后不與空氣接觸，減少鋼水的二次氧化。本研究對鋼錠模充氬過程中氧氣濃度的變化進行了標定，確定了合適的充氬時間，既能降低鋼錠模中的氧氣濃度又能減少氬氣的用量，在低成本的情況下達到更佳效果。錠模中氧濃度隨充氬時間的變化如表3所示。

　　從表3可以看出，隨著充氬時間的延長，2738模具鋼多少錢一斤，錠模中的氧含量呈下降趨勢。充氬15min后，氧含量達到穩(wěn)定狀態(tài)，充氬后氧含量保持在17.6%左右，沒有進一步降低的趨勢，因此模具充氬時間定為15min。

　　通過優(yōu)化氬氣保護澆注系統(tǒng)和結晶器充氬，鋼材探傷夾雜率由1.6%降至0.08%，有效降低了廢鋼率的產生，如表4所示。

　　(1)鋼中的大顆粒和異常夾雜物由于澆注過程中鋼水與空氣接觸的二次氧化過程，澆注過程中形成大量氧化物夾雜物，夾雜物進入鋼錠內部形成材料內部缺陷，影響模具材料的拋光性能。

　　(2)通過優(yōu)化氬氣保護澆注系統(tǒng)，有效防止了澆注過程中鋼液的二次氧化；通過對結晶器充氬的優(yōu)化，降低了澆注系統(tǒng)中的氧濃度，可以有效控制鋼的夾雜物水平，滿足材料拋光的要求。

　　結束

　　文末相約，感謝閱讀！

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