在鋼坯加熱爐用滑塊、墊塊的生產(chǎn)過(guò)程中,國(guó)內(nèi)外一般采用AOD法冶煉,合金中殘留的有害氣體及有害雜質(zhì)偏高,生產(chǎn)的滑塊,墊塊內(nèi)部常存在較嚴(yán)重的氣孔、微裂紋和偏聚在晶界的低熔點(diǎn)共晶相,這些缺陷降低了合金的高溫性能,并導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)使用的早期破壞。采用雙真空冶煉和真空鑄造工藝,可以提高合金的純凈度,高溫性能顯著提高,滑塊、墊塊的使用受命也有顯著提高。
在滑塊、墊塊生產(chǎn)中,在合金中加入適量的稀土元素Re, 合金的抗氧化性能顯著提高,常用Ni-Cr系耐熱鋼主要靠表面形成極其致密的Cr2O3氧化皮阻止內(nèi)部基體的進(jìn)一步氧化而達(dá)到抗氧化的目的。因此要求保護(hù)性氧化皮的生長(zhǎng)速率較低以及氧化皮與基體的附著力強(qiáng),而在Cr-Ni系耐熱鋼中加入適量的稀土元素能夠使氧化皮與基體的附著力大大加強(qiáng)。
適量的稀土素在合金中有以下主要作用:
1)形成氧化物楔子(Pegs)對(duì)氧化皮起機(jī)械釘扎作用,Re的加入產(chǎn)生ReO,這些氧化物向合金基體內(nèi)部發(fā)展,形成由氧化物皮伸入基體內(nèi)的 Pegs,從而對(duì)氧化皮起釘扎作用,大大加強(qiáng)了氧化皮對(duì)基體附著力,降低了氧化皮向基體的生長(zhǎng)速率。
2)Re的加入改變了空位流方向,ReO作為空位陷井,吸收空位從而阻止向界面遷移聚集,阻止空位的形成長(zhǎng)大,避免氧化皮的過(guò)早剝落。
主要耐熱鋼滑塊性能介紹
1、ZG2Cr25Ni20Si2WRe耐熱鋼滑塊
此鋼為奧氏體型耐熱鑄鋼,有很好的抗氧化性能和高溫強(qiáng)度,組織穩(wěn)定性及焊接性能良好,在≤1000℃條件下使用時(shí)有很好的熱強(qiáng)性,適用于中小型推鋼式加熱爐用滑塊。
1)化學(xué)成份
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
S,P |
Re |
0.35-0.45 |
≤2.0 |
≤2.0 |
23-27 |
18-22 |
≤0.5 |
0.05-0.15 |
0.04 |
適量 |
2)物理常數(shù)
熔點(diǎn) 1400℃,比重7.75克/m3
3)室溫機(jī)械性能
σbkg/mm2 σ0.2kg/mm2 δ5%
52.5 35 17
4)高溫機(jī)械性能
溫度℃ 600 800 1000
σbkg/mm2 43.0 28.0 10.7
σ0.2kg/mm2 29.4 21.0 7.0
δ5% 24 20 34.0
5)焊接性能
采用與基體成份相同的焊絲或焊條,焊接性能良好。
2、ZG4Cr28Ni48W5Si2Re耐熱鋼滑塊
ZG4Cr28Ni48W5Si2Re在ZG4Cr28Ni48W5Si2基礎(chǔ)上添加適量的稀土元素,由于該鋼中含有很高的Ni和5%的W,它在1000℃-1200℃范圍內(nèi)具有特別高的高溫強(qiáng)度,抗氧化性能和搞滲碳性能優(yōu)異,耐熱沖擊性能很高,適合在大中型推鋼及步進(jìn)式加熱爐中用作半熱滑軌、滑塊、墊塊及其它高溫耐麿部件。
1)化學(xué)成份
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
W |
S,P |
Re |
0.4-0.5 |
≤1.5 |
≤2.0 |
26.5-29.5 |
47-50 |
4-6 |
≤0.04 |
適量 |
2)物理常數(shù)
比重8.3克/m3
3)室溫機(jī)械性能
狀態(tài) σbkg/mm2 σ0.2kg/mm2 δ5%
鑄態(tài) 50-60 ≥30 3
4)高溫拉伸性能(鑄態(tài))
溫度℃ σbKg/mm2 δ5%
760 35 23.5
870 26.5 26.5
980 12.6 32
1093 6.8 40
5)焊接性能
用A407焊條焊接,具有良好的焊接性能。
3、步進(jìn)式加熱爐用結(jié)合金墊塊
步進(jìn)式加熱爐是工業(yè)化國(guó)家軋鋼廠普遍采用的鋼坯連續(xù)加熱設(shè)備,鑒于在提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及節(jié)省能耗等方面的明顯優(yōu)勢(shì),步進(jìn)式加熱爐將逐步取代傳統(tǒng)推鋼式加熱爐,由于加熱爐內(nèi)溫度高達(dá)1250℃-1350℃,有的硅鋼加熱爐爐溫甚至達(dá)到1420OC,墊塊是加熱爐內(nèi)關(guān)鍵部位,以前這種鈷合金墊塊全部依賴(lài)進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)廠家已成功研制出Co-50,Co-40, Co-20,系列鈷合金塊。各種墊塊的技術(shù)指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)使用性能達(dá)到較高水平。
鋼坯加熱爐耐熱墊塊用鈷合金性能表:
合金 |
主要成分 |
熔點(diǎn)℃ |
密度g/cm |
最適宜使用溫度℃ |
典型用途 |
Co-20 |
30Cr-20Co-Ni-Fe |
1370 |
8.0 |
Max1170 |
熱滑軌及加熱段墊塊 |
Co-40 |
30Cr-40 Co- Ni-Fe |
1390 |
8.1 |
Max1300 |
均熱段墊塊 |
Co-50 |
30Cr-50 Co- Fe |
1390 |
8.05 |
1000-1300 |
均熱段墊塊及熱滑軌 |