唐山方鋼根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉,可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時,應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時間,以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時變形不均勻;鍛、軋后的鋼材,尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時應(yīng)快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點。唐山方鋼調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能,再經(jīng)最后精加工才能進行氮化。
唐山方鋼是能源消耗大戶,而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶,約占整個鍛件生產(chǎn)總能耗的30%~35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標煤,與國外工業(yè)發(fā)達國家相比,存在很大差距,例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標煤。唐山方鋼的鍛件能耗約占鍛件成本的8%~10%,降低能耗不僅可以降低鍛件生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,而且能源問題又是關(guān)系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題,甚至是關(guān)系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進行熱處理,在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢,既節(jié)約能源、縮短工藝流程,又保護環(huán)境。
唐山方鋼鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后,當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時,進入正火爐、冷卻箱或退火爐內(nèi)進行正火或控制冷卻,得到正火組織。唐山方鋼由于鍛造加熱溫度高,采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗,一般用于預備熱處理,不適用對于晶粒度有較高要求的鍛件。同時,處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織,粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳,晶??芍匦录毣?/p>
唐山方鋼鋼中氣體由爐料、爐氣、氣氛進人,當冶煉時脫氧不良,沸騰排氣不充分,則鋼液中氣體含量過量,凝集歷程中,隨溫度低落,氣體溶解度下降而由鋼液中析出,造成里面氣泡。當鋼錠模壁濕潤、銹蝕、涂料中含有水分或揮發(fā)性物質(zhì),在注人高溫鋼水時產(chǎn)生氣體向鋼錠上層分泌,造成皮下氣泡。 唐山方鋼對策是:1)充分烘烤爐料與澆注系統(tǒng); 2)冶煉時充分脫氣,并接納護衛(wèi)澆注工藝; 3)高溫分散、鍛壓焊合孔洞缺點;4)及時燒剝表面裂紋。