加 锆 阻 止 不 锈 钢 件 的 氮 气 孔

铸造小虎

富含Ｃｒ、Ｎｉ的不锈钢铸件，当含Ｎ量高于２００ｐｐｍ时，就易于产生氮气孔缺陷（Ｎ在奥氏体中的溶解极限为０.０２０％）。在用铝脱氧时，虽然可以形成ＡｌＮ来固化氮，但ＡｌＮ会淀析于奥氏体晶界，造成脆化冰糖断裂。
( s; ?% Y1 o, m6 x4 P0 o, }" l. |在电弧炉熔炼时，强烈的脱碳沸腾或吹氩处理可以２～３ｐｐｍ／ｍｉｎ的速度将钢中的含氮量降下来，但在感应炉熔炼时，降氮并不那么容易，而且回用炉料又会使氮含量上升。
为此，试验研究了加入诸如锆、钛等强氮化物形成元素，使之在凝固期间和凝固之前就形成氮化物，来固定钢液中的溶解氮，从而阻止氮肥气也的产生。
" ?( r0 a$ k. [试验合金牌号为ＣＡ６ＮＭ，其化学成分（％）：１３Ｃｒ；４Ｎｉ；０.５Ｍｏ；Ｓｉ、Ｍｎ≤１.００；Ｃ≤０.０６；Ｐ≤０.０４；S≤０.０３，系马氏体不锈钢，用于需耐腐蚀、强度和韧性均较好的结构零件。
2 G1 v: k) M- X) R# Q/ g5 E" C1 @试验用车间回炉料、感应炉熔炼、添加少量合金以补偿烧损。原来用５０％回炉料时，常产生间断性的氮气孔问题。为证实加Ｚｒ、Ｔｉ阻止氮气孔产生的有效性并减少试验统计炉次，决定用１００％回炉料进行试验。
! j8 |( r$ y+ N初次试验时，氮化物形成元素的加入量分为四组：ＨＬ１组，不加Ｚｒ、Ｔｉ；　　　　　ＨＬ２组，包中加０.３％Ｔｉ；ＨＬ３组，包中加0.３％Ｚｒ；ＨＬ４组，包中加0.２％Ｚｒ和０.１％Ｔｉ。在用０．８％Ａｌ脱氧后，用铝箔包复合金后插入包内。浇注基尔试块，解剖切片、对比试验表明：ＨＬ１有大量气孔；加有Ｔｉ的ＨＬ２和ＨＬ４，在浇口对面表层处均有少量针孔，其原因没深入研究，可能是加Ｔｉ后对型砂水份敏感而产生的氢针孔。ＨＬ３则无气孔。考虑到锆合金价格便宜（ＦｅＳｉ４０Ｔｉ为３７美元／公斤，而　　　　ＦｅＳｉＺｒ为３美元／公斤）而且有效果。故对加Ｚｒ作了进一步试验。
' n0 K( W+ V3 \' G6 X进一步试验表明：１、在Ｚｒ的使用范围内（<０．３％），试样经１０４０℃正火、　　　６８０℃和６２０℃双重回火，然后空冷，不会明显损害该种材料的力学性能。（＊该牌号标准规定性能为：ＵＴＳ，８２７ＭＰａ；０．２ＴＳ，６８９ＭＰａ；ＥＬ２４％；ＲＡ６０％；ＨＢ２６９；ＣＶＮ，９４．９。相当于我国的ＺＧ０Ｃｒ１３Ｎｉ６Ｎ牌号）。２、光学和电子扫描显微镜金相分析表明，形成的ＺｒＮ呈多角形，其尺寸为　　　　５μｍ及以下，不沿任何特殊的晶界而随机分布。３、加入侵０．１０％的Ｚｒ，其收得率在５０——７０％之间变动。尽管从熔清后、处理后、浇注前所取的销杆试样以及取铸件的试样，其含氮量变化并不明显，且在２５０—７００ｐｐｍ之间，但用Ｚｒ０．１％处理后均无气孔产生。４、从化学计算上来说，每０．００１％Ｎ需要用０．０６５％　　　Ｚｒ来形成ＺｒＮ以固化氮，这就相当于加入０．１０％Ｚｒ后金属中的回收、残留的量。５、使用１００％回炉料时，人们会以为由于氮的积累而产生氮气孔，然而试验表明在　　１００％使用经Ｚｒ处理过的回炉料重熔并重铸时，却很少产生氮气孔。６、由于锆先于铝与氮化合形成ＺｒＮ，因此有助于降低铝所引起的脆化影响。
' V8 m! z7 a% ], F, [试验的结论是：对于ＣＡ６ＮＭ不锈钢铸件不说，不管其最终含氮量的高低，在包内加入０．１０％Ｚｒ进行处理之后，即可阻止氮气孔的产生，而且对各项力学性能的影响很小。
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我本善良

这文章写的有点。。。。。意思。

铸造小虎

我本善良 发表于 2020-8-9 10:35
这文章写的有点。。。。。意思。

; Q% O, W5 `# `& ?* z! E' z这个是别人翻译的外文资料，10多年前的资料了啊

老翻砂匠

@铸造小虎

这个是别人翻译的外文资料，10多年前的资料了啊

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2 d& u$ W/ e! u/ Y7 `( A次奥，我还以为是虎工翻译的，已上传到今天的论坛微信公众号~