常州精密钢管博客网

钢材的中心疏松(center porosity)

中心疏松在横向酸浸试样上表现为空隙和暗点都集中分布在中心部位。它是钢锭最后结晶收缩的产物。由于气体、低熔点杂质、偏析组元都在中心部位最后凝固,所以该部位易被腐蚀,酸浸后出现一些空隙和较暗的小点。轻微中心疏松对钢的力学性能影响不大。但是,严重的中心疏松影响钢的横向塑性和韧性指标,且有时在加工过程中出现内裂,因此严重中心疏松是不允许存在的。它和一般疏松的主要区别是空隙和暗点公存在于试样的中心部位,而不是分散在整个截面处。 

产生原因:钢液凝固时体积收缩引起的组织疏松及钢锭中心部位因最后凝固使气体析集和和夹杂物聚集较为严重所致。 

评定原则:中心部位出现的暗点及空隙的多少、大小和密集程度来评定。

钢材的中心疏松0.jpg

一级

钢材的中心疏松01.jpg

二级

钢材的中心疏松02.jpg

三级
钢材的中心疏松03.jpg

中心疏松是钢锭最后结晶收缩的产物,在横向酸浸试样上表现为空隙和暗点都集中分布在中心部位。由于气体、低熔点杂质、偏析组元都在中心部位最后凝固,所以该部位易被腐蚀,酸浸后出现一些空隙和较暗的小点。轻微中心疏松对钢的力学性能影响不大。但是,严重的中心疏松影响钢的横向塑性和韧性指标,且有时在加工过程中出现内裂,因此严重中心疏松是不允许存在的。
它和一般疏松的主要区别是空隙和暗点共存在于试样的中心部位,而不是分散在整个截面处。钢液凝固时体积收缩引起的组织疏松及钢锭中心部位因最后凝固使气体析集和和夹杂物聚集较为严重所致。中心疏松可以按照中心部位出现的暗点及空隙的多少、大小和密集程度来评定。
在连铸坯剖面上可看到不同程度的分散的小空隙,称为疏松。疏松有3种情况,即分散在整个断面上的一般疏松,在树枝晶内的枝晶疏松和沿铸坯轴心产生的中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在铸坯轧制时有可能焊合,而中心疏松则明显影响铸坯质量。由方坯厚度的中心偏析区宽度和方坯尺寸之间的关系可知,中心疏松和浇铸速度、浇铸温度、铸坯断面形状有关。提高铸温和铸速时,中心疏松得到发展。铸坯断面减小,为了提高生产率而采用较大的铸速,从而增加了中心疏松。
实践证明,中心疏松对碳素钢质量影响不大,轧制时有一定的压下量尚有可能轧合。而对于高合金钢(如不锈钢),虽然其断面被压缩到原来的1/16,仍然不能完全消除疏松缺陷。
中心疏松的特征是在横向试片上相当于钢锭的轴心部位,呈现由集中的空隙和小黑点组成的不致密组织,并以空隙为主。由于它出现在钢材上相当于钢锭的轴心部位,不是整个截面上,而不同于一般疏松。另外,中心疏松只表现为不致密的组织,并未形成不连续的孔洞而明显区别于缩孔残余。
中心疏松也叫收缩疏松,它通常出现在缩孔下面、钢锭的头部和中部,是钢锭锭芯最后凝固部分的粗大等轴晶晶轴间没有钢液补充而形成的收缩孔隙,同时由于最后凝固部分富有杂质,酸蚀时易腐蚀形成海绵状小黑点。
中心疏松的评级图见下图:

钢材的中心疏松05.jpg

评级时超过规定标准也要判废。冶炼时减少气体、夹杂以及使钢锭有良好的补缩对防止中心疏松有一定的效果。要指出的是,钢种和锭型对中心疏松有明显影响,含碳较高的钢种会影响钢的导热性、流动性。合金元素多的钢种都比较容易’出现中心疏松。因此,浇注这些钢种的锭模锥度可适当加大。此外,采用小锭比采用大锭时中心疏松程度要轻得多。

铸坯中心致密度决定了中心疏松和偏析程度,而致密度主要取决于柱状晶与等轴晶比例。
它与以下因素有关:
1、钢种
低碳钢(W(C)=0.%~0.2%)和高碳钢(W(C)=0.5%~0.7%)的柱状晶发达,中碳钢(W(C))=0.2%~0.5%)的柱状晶较短。奥氏体不锈钢柱状晶发达,铁素体不锈钢有柱状晶和中心等轴晶。
2、冷却制度
二冷区强冷,促进柱状晶的生长,以致形成搭桥造成严重的中心疏松和偏析。
3、浇铸温度
高温浇铸促进柱状晶生长。
加速柱状晶向等轴晶的转化是改善中心致密度的有力措施:
(1)根据钢种、钢液温度和二次冷却强度,确定合适的拉速。对于凝固温度范围宽的钢种,要降到二次冷却强度,拉速也要减慢。
(2)选择合适的浇铸温度。浇铸温度高将增加中心疏松,但温度不能过低,应选择温度中限,以保证钢液有足够的流动性来补充连铸坯凝固中的体积收缩。
(3)加大压缩比,采用加稀土元素,电磁搅拌技术。

一般疏松的特征是在整个横向低倍试片上呈分散的小黑点(暗点)和小空隙。暗点处富集有偏析组元,因而易被腐蚀,呈海绵状;小空隙呈不规则多边形或圆形。

钢材的中心疏松04.jpg

一般疏松的成因既和缩松有关,也和钢中气体夹杂的偏析有关。通常认为在钢结晶时,由于选分结晶的结果,先结晶的树枝状晶晶轴比较纯净,晶间则是富集较多偏析组元、气体和非金属夹杂物的少量未凝钢液。这部分较“脏”的钢液处于周围树枝状晶的包围之中,有时不能从锭芯大量未凝钢液得到补充和均匀成分,最后冷却时,它们没有全部充满枝晶间的空隙,形成一些细小孔洞。另外,有些部位即使被它们充满,但由于含较多杂质,低倍检验时也易被腐蚀形成暗点或被腐蚀掉而形成空隙,因此说它也与偏析有关。
一般疏松在钢中出现比较普遍,是允许存在的缺陷。但是某些重要零件的技术条件中对它也有级别要求。如若超过所要求的标准,则要判废或改作其他用途。减少一般疏松有以下两个途径:一是快速结晶,使树枝晶得不到发展,偏析减少;二是减少杂质,从根本上提高钢的纯度。为此,冶炼与浇注中应注意:
1、冶炼中充分去除气体,去除杂质,搞好脱氧。出钢浇注时防止钢液二次氧化。
2、根据钢材尺寸,选择适当锭型,既要保证足够压缩比,又不要任意加大钢锭尺寸。
3、根据不同锭型,选择适当的浇注温度和注速,尤其是要防止高温快注。
图片加载中...

图片加载中...












  • 评论列表:

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

360站内搜索本站

钢管钢材热门词
«   2019年9月   »
1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30
钢管钢铁知识问答
欢迎您到访:
常州精密钢管博客官方博客
钢管产品推荐
钢材厂商推荐

常州精密钢管博客网主办单位: 常州仁成金属制品有限公司

百度移动端直接搜索:steeltuber 百度电脑端直接搜索:精密钢管博客网 都能找到本站.

友情链接:

Copyright: 常州精密钢管博客网 www.josen.net© Rights Reserved.★2006-2019★苏ICP备08003692号-1

文章PDF下载---关于本站----本站APP----文章列表

常州精密钢管博客全国分站点导航
weixin(微信站)  
  计算器全集       
      
      
      
      
      
      
      

本站会员尊享信息推送下载及留言特权,现在就加入我们吧!登录注册
登录
用户名
密码
注册
用户名
密码
确认密码
昵称
邮箱
获取邀请码
邀请码
找回密码
用户名
邮箱
※ 重置链接将发送到邮箱