20CrMnTiH齒輪鋼頂鍛裂紋的成因
20CrMnTiH齒輪鋼在頂鍛時,較易出現(xiàn)裂紋,顯微發(fā)現(xiàn):裂紋處基體組織為不平衡的鐵素體+珠光體,裂紋邊緣為1.5mm的脫碳層,裂紋處光滑,無裂紋延伸。
其加工流程為:EB-LF-VD-連鑄全程保護(hù)澆注-軋機軋制。 分析其成因:
1、組織缺陷
由于鋼材存在表面氣孔、皮下氣孔等,加熱爐內(nèi)表面缺陷外露被氧化而形成脫碳層,缺陷處強度降低,在熱頂鍛上,上下部位存在很大的壓應(yīng)力,鍛件表面存在很大的拉應(yīng)力,拉應(yīng)力超過缺陷處基體強度,會形成裂紋。
2、鋼質(zhì)
由于20CrMnTiH存在著[Ti]和[Al],使得易產(chǎn)生TiN、Ti(CN)、TiO2及高熔點鋁酸鹽偏聚在鋼渣界面,此外,鋼水中氣泡容易吸附TiN等物質(zhì)上浮到鋼渣界面,形成鋼-渣-氣泡混合體。這些混合體上升到彎月面,不被保護(hù)渣同化后,便聚集形成冷皮和結(jié)殼問題,造成不利影響。
3、保護(hù)渣
保護(hù)渣粘度過大,會影響到保護(hù)渣流入結(jié)晶器和鑄坯之間的連續(xù)性和均勻性,而如果結(jié)晶器和鑄坯間渣膜分布不均會嚴(yán)重影響鑄坯傳熱的均勻性,使得局部凝固殼成長滯后,局部坯殼較薄,容易形成凹陷,嚴(yán)重時惡化為裂紋。