电渣熔铸的质量与成型规律的探讨

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1980.02.016 北京钢铁学院学报 1980年第2期 电渣熔铸的质量与成型规律的探讨 电冶教研塞施璇 摘 要 本文介绍了拐轴和斜轧辊套采用电渣整体熔铸新工艺后的质量、性能、寿命、 金属利用率及成本等技术经济指标。经比较，已赶上並超过了锻造件水平。两年来 的生产使用表明：电渣熔铸是适于机械配件毛坯生产的重要途径。 简要地分析了电渣熔铸能以铸代锻的主要原因是由于渣钢提纯精炼和强冷纵向 凝固提高了铸态质量，以及在合理的工艺方案下能得到优越的成型质量。 用试验结果和热传递原理探讨了影响表面成型的因素和规律。並指出渣池单位 容积功率Pv值是影响炉温及成型的主要因素。经统计得到Pv与铸件半径「的经验 式，1/Pv=3(r-2)。 履带式拖拉机用拐轴和钢球轧机用斜轧辊以住都是短缺配件，而且形状复杂， 前者中部有曲拐、断面多变，后者外径为中470毫米、表面为凸棱高度渐变的双头 螺纹带弧形孔型妇中空辊套。过去都要经过熔炼、铸锭，先锻轧成园材，再经冲压、 模镀或胎模锻加工成毛坯，工序多、工序间周转长、金属损耗大。一般铸造法又满 足不了质量要求，故需要寻找配件生产的新途径。此外，对通常的电渣重溶工艺在 保证质量前提下为改善效率与成本也需要向新的领域发展。为此，采用了电渣熔铸， 直接成型新工艺。 一、电渣异型熔铸工艺特征 合理选择工艺方案与制度是工艺研究及能否推广于生产的重要环节。电渣熔铸拐轴的主 要工艺特点是：与目前国内外试用的电渣分段多次铸焊法来研制曲拐轴类不同〔1,2〕，我们采 用电渣整体熔铸、一次直接成型法，从而得到更好的质量与效率，与现有电渣炉的电极与铸 模只能作纵向相对移动不同，采用了两者间纵横向都能作相对运动的方法并使用组装模子， 解决了中部曲拐处的表面成型问题，并且采用了可调电规范以适应熔铸过程中拐轴断面变化 时对能量和温度的需要，此外，还采用了液渣底注法并取消了底水箱。拐轴钢种是40C及 45钢两种。 斜轧辊套钢种是35 CrMnSi。电渣熔铸时采用组成两排弧形电极的双极串接法，通过 合理选择渣池单位容积功率值，从而解决了在现有变压器功率只有270KVA条件下，研制 并生产了中470毫米的异型轧辊。同时还研究了不同工艺条件对熔铸件的质量与表面成型的 影响。 二、电渣熔铸异型件的质量与效果 研制成功并已转产的电渣熔铸异型拐轴〔3)及斜轧辊套〔4)见图1~3。拐轴是目前在国内 32

北 京 铜 铁 学 院 学 报 年第 期 1 5 9 0 2 电渣熔铸的质量与成型规律的探讨 电冶教研室 施 嫩 摘 要 本文 介 绍 了拐轴和斜 轧辊套 采 用 电渣整 体熔铸新 工 艺后 的质 量 、 性能 、 寿 命 、 金属利 用率 及成 本等技术 经 济指标 。 经 比较 , 已 赶 上 业超过 了银造件水平 。 两 年来 的 生产使 用表明: 电渣 熔铸是 适 于机械配件毛坯 生产 的重 要 途 径 。 简要 地分析 了 电渣熔铸能 以铸代锻 的 主要原 因是 由于渣钢 提纯精炼和 强冷纵 向 凝 固提 高了铸态质 量 , 以 及在合 理 的 工 艺方案 下 能得 到优越 的成型 质 量 。 用试 验 结果 和热传 递原 理 探讨 了影响表面 成 型 的因素 和规 律 。 业 指出渣 池单位 容积 功率 P v 值 是 影响炉 温 及成型 的 主要 因素 。 经 统计得 到 P 、 与铸件 半径 r 的经 验 式 , 一/ P v = 3 ( r 一 2 ) 。 履 带式拖拉机 用 拐轴和 钢 球 轧机 用斜 轧辊 以 住 都是 短 缺配件 , 而 且形 状 复杂 , 前者中部 有曲拐 、 断 面 多变 , 后者外径 为 小4 70 毫米 、 表面 为凸校 高度渐 变的双 头 螺纹 带弧形孔 型 白 中空辊 套 。 过 去都 要经过熔炼 、 铸锭 , 先锻 轧成 园材 , 再经 冲压 、 模银 或胎模 钗加工 成 毛 坯 , 工 序多 、 工 序间周 转长 、 金属报耗 大 。 一 般铸造 法 又 满 足 不 了质 量要 求 , 故 需 要 寻找 配件生产的新 途径 。 此外 , 对通 常的电渣重 熔工 艺在 保 证质量前 提下 为 改善 效率 与成 本也 需 要 向新 的领 域发 展 。 为此 , 采 用了 电渣 熔铸 , 直 接成 型新 工 艺 。 一 、 电渣异 型熔铸工 艺特征 合理选择工艺 方案 与制 度是工艺 研究及能 否推广 于生 产 的重要环 节 。 电渣 熔 铸 拐轴 的主 要工 艺 特点是: 与 目前国 内外试 用 的电渣分段多次 铸焊法来 研制 曲拐 轴类不同 〔l , 2 〕 , 我们采 用 电渣 整体熔 铸 、 一 次直 接成 型 法 , 从 而得到 更好的质量 与效 率 , 与现有 电渣 炉的电极 与铸 模 只 能 作纵 向相 对移 动不同 , 采 用 了两者 间纵横向都能 作相对运 动 的方法 并使 用组 装模子 , 解决 了中部曲拐 处 的表面 成型 问题 , 并且采 用 了可调 电规范以 适应熔 铸过程 中拐轴断 面变 化 时对 能量和 温度的需要 , 此外 , 还 采用 了液 渣底 注 法并取 消 了底水 箱 。 拐轴 钢种是 40 C r 及 45 钢两种 。 斜轧辊 套 钢 种是 35 C r M n s i 。 电渣熔 铸时采用组 成 两排 弧形 电极 的双 极 串接 法 , 通 过 合理 选 择渣池 单位容积功 率值 , 从而解 决 了在现有变压 器功 率只有 27 0 K V A 条件 下 , 研 制 并生 产 了 小4 70 毫米 的 异型轧 辊 。 同时 还研 究 了不同工 艺 条件对熔 铸件 的质 量 与表面 成型的 影响 。 二 、 电渣熔铸异 型件的质量与效果 研 制 成功 并 已转 产的电渣熔 铸异 型拐轴 〔3 〕及斜 轧 辊套 〔4 〕见图 1~ 3 。 拐轴是 目前在 国 内 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1980. 02. 016

图1电渣熔铸拐轴毛坯（侧面) 图2电渣熔铸拐轴成品 图3电渣熔铸中470老米斜轧辊坯 电渣熔铸件中外形最复杂的产品。 通过对电渣熔铸件进行一系列质量检验和与相应锻造件的对比结果中可看到： 熔铸拐轴及斜轧辊的内部纯净度比锻造件高得多，各类非金属夹杂金相评级都≤0.5级， 而且细小而分散，大小在6微米以下。硫含量也比锻造件减少了70%以上（见表1）。 表1 异型件中钢的纯伊度比较 钢中非金属夹杂评级 (按YB9-68) 钢中有害元素 类 型 钢 号 氧化物 硫化物 氮化物 球状夹杂 评级 大小 评级 大小 评级 大小 评级 大小 硫% 磷% 微米 微米 微米 微米 斜 电渣 35CrMnSil 0.5 φ5 ≤0.5 <中5 0.5 <45≤0.5i <中5 0.0030.019 0.005 0.027 轧 辊 锻造 中26 2 25×35 1 中203 有小链 数量多 0.014 0.026 拐 电渣 45 0.5 0.5 未 0.5 电渣 40Cr ≤0.5 <中5 中5 ≤0.5 中2 0.0060.018 轴 锻造 中50 1.5 有链状 2 35×70 ~1 1.5 0.022.0.025 试样数 50 17炉40个样 33

图 电渣熔铸拐轴 毛坯 1 侧 面 ) ( 图 电渣熔铸拐轴成 品 图 电渣 熔铸小 毫米料 轧辊 坯 4 7 2 0 3 电渣熔 铸件 中外形 最复 杂 的产 品 。 通 过 对 电渣 熔铸 件进行 一系 列质 量检验 和 与相 应锻造件的 对比结果 中可 看 到 : 熔铸拐 轴 及斜 轧辊的 内部纯净度比 锻 造件 高得 多 , 各类非金属夹 杂 金相 评级 都三 0 . 5 级 , 而且细小 而 分散 , 大小在 6 微米以 下 。 硫 含量也 比 锻造件减少 了 70 % 以 上 ( 见 表 l) 。 表 1 异型 件 中钢 的纯 浮度 比较 类 型 钢 号 氧 化 物 硫 化 物 氮 化 物 评 级 大 小 评级 }毅 评 级 大 小 评 级 微 米 微 米 斜 电渣 3 5 C r M n s i 0 . 5 小5 三 0 . 5 < 小5 < 小5 轧 锻造 , 1 小2 6 2 2 5 X 3 5 数量多 辊 小2 电渣 4 5 0 . 5 < 小5 0 . 5 今5 电渣 4 0 C r 三 0 . 5 小5 0 , 3 5 X 7 0 锻造 , 1 . 5 有链状 2 试 样 数 1 7炉 4 0个样 3令

熔铸件的铸态质量也很高，经化学分析及高倍金相检验，各种元素及各类夹杂都没有明 显的偏析（表2、表3）。用超声波探伤及酸浸低倍检查，也未发现疏松、偏析等宏视缺陷。 用扫描电子显微镜检验了熔铸件断口，除了看到有小于6微米的夹杂物外，也未发现有缺陷， 属于均匀的韧性断口（图4）。 两种钢号的电渣拐轴机械性能的所有指标，都超过了相 应变形钢材的部颁标准要求和锻造件水平，多数指标超过了 120%。甚至电渣熔铸45钢拐轴在其塑性指标大大超过40Cr 钢的同时，强度指标也很接近（表4）。 熔铸件的使用寿命也已达到并超过了锻造件，其中异型 斜轧辊超过了110%（表5）。首批50多根45钢拐轴装在带 有推士铲的拖拉机上进行各种重负荷作业检验，使用二年多 来。除因特殊情况折断了一根外，其他都完好，仍在正常运转， 用户普遍反映已达到了锻造40C·拐轴水平。如果改用电渣 图4电渣辊断口电子 40Cr拐轴，则寿命必然提高更长。 扫描结果×500 表2 电渣辊内部纵剖面上元素分布 元 素 % 碳 锰 硅 铬 硫 磷 平均成分 0.395 0.97 1.24 1.315 0.0036 0.0266 纵剖面各处 波动绝对值 -0.05 -0.025≈ -0.0016 -0.0016 ±0.015 ±0.02 +0.04 +0.015 +0.0024 +0.0024 边缘至熔池 边缘平均值 0.39 0.9611.24 1.315 0.0035 0.027 中心平均值 0.396 1.23 1.31 0.0042 0.026 中心的变化 变化绝对值 +0.006 0 :-0.01 -0.005 +0.0007 -0.001 底部至头部 底部平均值 0.383 0.95 1.255 1.32 0.003 0.027 头部平均值 0.398 0.966 1.231 1.32 0.0036 0.0264 的变化 变化绝对值 +0.015 +0.016 -0.024 0 +0.0006 -0.0006 邯钢中试室分析误差范围 ±0.02 ±0.03 ±0.05 ±0.045 偏析程度 鉴 别 无 分 析试样 数 19 从经济效果进行比较来看： 熔铸异型斜轧辊和拐轴的金属利用率比相应锻造件都提高了一倍左右（见表6）。节省了 大量钢材。电渣熔铸虽然耗电较多，熔铸每吨辊坯约耗电1300度，但由于金属利用率的提 高，每个熔铸辊成本费比锻造辊降低了20~30%。 熔铸工艺的设备简单，投资费用比锻造工艺低，劳动强度也小。 另外，电渣异型熔铸是把精炼、铸造和成型三道工序合在一起，在同一设备中同时完成， 因此不仅省略了锻压，减少了勿削工时，而且大大减少了原来各工序之间的停顿、运输等周 转时间，从而提高了机械配件在总加工过程中的效率。 34

熔铸件的铸态质量 也很 高 , 经 化学分 析及 高倍 金相 检验 , 各种元 素及 各类 夹杂都没 有明 显的偏析 ( 表 2 、 表 3) 。 用超 声 波探伤 及酸浸 低倍 检查 , 也未发现疏松 、 偏析等宏视 缺 陷 。 用扫 描 电子 显微 镜检 验 了熔 铸件 断 口 , 除 了看 到有小于 6微米的夹 杂物外 , 也未发现 有缺陷 , 属 于均匀 的韧性 断 口 ( 图 4 ) 。 两种 钢号 的 电渣拐轴机械性能 的所有指标 , 都超过 了相 应 变形 钢材的部颁标 准 要求和锻造件水平 , 多数指标超 过 了 1 20 % 。 甚 至 电渣熔 铸 45 钢拐轴在 其塑 性指标大大超过 40 C r 钢的 同时 , 强 度 指标 也很接 近 ( 表 4 ) 。 熔 留件的使用寿命也 已达 到并超 过 了锻 造件 , 其中异 型 斜 轧辊 超 过 了 1 10 % ( 表 5 ) 。 首批 5 0多根 45 钢拐 轴 装在带 有推土 铲 的拖拉机上进 行各种重 负荷作 业检验 , 使 用二 年多 来 。 除因特殊 情况拆断 了一根外 , 其 他都完好 , 仍 在 正常 运转 , 用 户普遍 反映 已达到了锻造 40 C r 拐 轴水 平 。 如果 改 用 电渣 4 0 C r 拐 轴 , 则寿命必 然提高更长 。 图4 电渣辊断 口 电子 扫描结果 火 50 。 表 2 电渣辊 内部纵 剖面 上元 素分布 元 素 % 铬 硫 平 均 成 分 波动绝对值 边 缘 平均值 中心 平均值 变 化绝 对值 底 部平均值 头部平均值 变 化绝 对值 锰 ! 硅 。 . 。 ; } 1 . 2 4 0 . 0 0 3 6 0 . 0 2 6 6 纵 剖面 各处 0 . 0 2 一 0 . 0 5~ + 0 . 0 4 一 0 . 3 1 5 . 0 2 5~ 0 0 1 6~ 卜 0 . 0 0 1 6~ + 0 . 0 1 5 一 0 . + 0 0 0 2 4 级J 3 目白,O 边 缘至 熔池 中心 的变 化 0 . 3 9 0 . 3 9 6 + 0 . 0 0 6 0 . 9 6 一 0 . 0 1 1 . 3 1 5 1 . 3 1 一 0 . 0 0 5 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 2 + 0 . 0 0 0 7 + 0 . 0 0 2 4 0 . 0 2 7 0 . 0 2 6 一 0 . 0 0 1 几, odno 自曰O, 只 曰勺 二任,月 八,二U. Jn 曰`,O 曰Jg . “ 甘 … ,.1 .上. n 甘 一 0 . 3 8 3 0 . 3 9 8 + 0 0 1 5 0 . 9 5 0 . 9 6 6 + 0 . 0 1 6 0 . 0 0 3 0 . 0 0 3 6 + 0 . 0 0 0 6 0 . 0 2 7 0 . 0 2 6 4 一 0 . 0 0 0 6 底部的至变 头化部 邯 钢 中试 室分 析误 差 范围 偏 析 程 度 鉴 别 士 0 . 0 2 士 0 . 0 3 士 0 , … 土 ” 无 0 4 5 } } 分 析 试 样 数 ! 19 从经 济效 果 进行比 较来 看 : 熔铸 异型 斜 轧辊和拐 轴 的金 属利 用率 比 相应锻造件都 提 高了一 倍 左右 ( 见表 6 ) 。 节 省 了 大量 钢材 。 电渣 熔铸 虽然 耗 电较多 , 熔铸每 吨辊坯 约耗 电 1 3 0 。 度 , 但 由于金 属利 用 率的提 高 , 每个熔 铸辊成本 费比 锻造辊降低 了20 ~ 30 % 。 熔 铸工艺 的设 备简单 , 投 资费用比 锻造工艺 低 , 劳动强度 也 小 。 ’ 另 外 , 电渣异 型熔 铸是 把 情炼 、 铸造和成 型 三道工序 合 在一 起 , 在同一设 备中同 时完成 , 因此 不仅 省略了 锻压 , 减少 了切削工 时 , 而且 大大减 少 了原来 各工 序之 间的停顿 、 运输 等周 转时间 , 从 而提 高 了机械配 件在总加工过程 中的效率

表3 电渣辊纵剖面上夹杂物分布 取 样 部 位 非金属夹杂最大评级（级） 纵向高度毫米 横向位置 氧化物 硫化物 氮化物 球状硅酸盐 40 中 心 0.5 <0.5 0.5 <0.5 边 缘 n 90 士截面处 中 心 160 中 心 220 中 心 260 中 心 注：从七个部位取了21个试样，夹杂最大尺寸为6徽米，断口扫描检查中为5微米。 表4 拐轴机械性能比较 拐轴 类 型 热处理制度 机 械 性 能 加工特征 钢号 淬火℃ 回火 08 公斤/客米公斤/售米 8% % 公斤·米 /佩米 部标YB6-59 (镀轧钢材) 40Cr 850 550 ≥100 ≥80 ≥9 ≥45 ≥6 电渣熔铸拐轴 121 114 13.5 47 6.8 农机锻造件 45 820~840560~620 70~85 45~55 17~15 45~40 65 电渣熔铸拐轴 850 550 92.3 74.1 18.6 54 7.3 电渣轴/ 40Cr 性 部标钢材 121% 142% 150% 104% 113% 电渣轴/ 108 锻造件 45 135~ 109~ 120. 132% 165% 124% 135% 121~145% 比 电渣45轴/ 部标40Cr材 92.3% 93% 207% 120% 121% 见《农业机械零件材料手册》，取了二批48个试样。 表5 电渣辊与锻造辊寿命比较 轧辊 状一 态 辊寿命 类型辊 轧材钢种 号 钢号 规格 热处理工艺 产量 吨钢球)损坏情况 备 注 电渣 I9c:Mas毫类置碧酒諛 据邯钢 异型辊 双 渗碳，250℃回火 >600 提供数据 电渣 76-14 中75毫米 70Mn◆ 异型辊 76-9 单 >633◆* 完好，能 继续轧 同期轧球 锻造辊 576 巳 坏 寿命比电渣辊/ 锻造辊 >110% ●轧材成份为：0.65~0.75%C,1.0~1.40%Mn, ●奉因轧机改装穿管机而停轧，停轧时轧辊完好。 35

表 3 电渣 辊纵剖 面 上夹杂物分布 取 样 部 位 … 非金 属夹 杂 最大评 级 ( 级 , 纵 向高度 毫 米 { 横向 位置 } 氧 化 物 … 硫 化 物 { 氮 化 物 } 球 状硅 酸 盐 … 中 J 。 { 。 · 5 1 < ” · 5 } ” · 5 { < ” · 5 …边 缘 { , } , { , { 9 0 } 十截 面处 } ’, } , } , { , } 中 , 。 } 。 … “ { “ } 一几俞一厂万一石 一 I一万一l一厂门一:,-一!一 矛 : 一 一万乏丁一{ 一甭一了一{ ; 一 {一丁 一 一 { 中 J o 4 二 … · ! { 一· ;一一 { } 兀— 注: 从 七个部 位 取 了 21 个试 样 , 夹杂最 大尺 寸为 6徽米 , 断 口 扫描 检查 中为5徽米 。 表 4 拐 轴 机 械 性 能 比 较 拐 轴 类 型 } 热处理 制 度 } 机 械 性 能 二 力。工 特征 ! 钢” { 淬“ ” { 回 “ ℃ } 公斤窿 米 , { 公斤藤 , : … “ ” } ` ” } 二 猛乒 部 标 Y B 6 一 59 } J。 。 _ i 。 , 。 } 尸 尸 。 ! ~ , ` 。 } ~ 。 。 } ~ 。 } ~ , , } ~ _ 一 矛`流* . a , 姿 一 备、 { 4 U 与 r 】 O O U } O O U I 二二 I U V } 二二 O U I 二二沙 ! 二二4 勺 } ` 二勺 弓琴嘿鹦一卜一十一一十一一十一 , 一 { — 卜 , , { — J堕竺翌 , 竺二二斗兰斗兰州阵三竺共理州竺里卜竺斗一 吧二 型擎弊…兰 一 { 燮口理巴匕燮阵卫型竺}竺粤尘斗竺州 一竺生 肇矍翼丰牛牛翌 一牛 ~ 呈竺土竺上 二 止 垫止坦 ` ’ 6 … 5 ` 卜竺一 引 一 莎腿 一 {哩二{ - - 一一} -一} ~ 了 i塑到二些」一1些 _ 1竺竺J es ~ 翻巴 l 甩值 釉/ } 月 尸 } } ! IU 8 ~ ! 1 3 5 ~ } 10 9 ~ } 12 0 ~ { 些生 诀于 1 . 孔 」日巨力于 { 任 a } } } 1 0 0 0 / } * 。 亡 。 / l * 。 J n / ! , 0 二 。 / ,…l 乙 1 ~ 1 4 匕为 川 ! _ _ 匆匹些主旦二一一 ! _ _ _ l _ _ _ } _ _ _ I _ 竺些业卫 - l 一 2 卫 竺巫 l { _ _ 毛` 任 7 0 1 1 0 0 70 · 比 }厦骊孰5轴 / 1 一 } } 】 。 。 。 。 / } 。 。 。 , } 。 。 , 。 一 } 万二丁;一万 _ 1点” 履三二。 户 _ . 备子 } ! ! l 扮 ` · 0 7 0 1 沙 0 7 0 1 ` V J 万万丁一 70 l 1 1 乙 U芬’O 1 乙 1 为 即化、 任 v 勺 i 竹 ! ` ’ } . 1 . 1 1 1 . 见 《 农 业 机械 零件材料手册 》 , 取 了二 批 48 个试 样 。 表 5 电渣 辊与锻 造辊 寿命比 较 轧 轧 辊 寿命 | 一 号ǔ 7 6一 1 6 7 6一 1 8 7 6一 1 4 3 5 C r “ · S ` {馏弩 , 92 。℃ 油淬 , 滴油 」渗碳 , 2 5 0 ℃回 火 ,ì ’, 肠旧l úJ … 一 | ! 一 习北一ù八凡八OD , ù石旧门一j一` . 一行叮了才、 ì 孑行了甲t一` 口。、 7 6一 9 寿 命比 小7 5 单 渣一渣辊辊 型一型造 异一电锻电 电渣 辊 / } 锻造 辊 } ’ - ! { > 6” “ … …; 了亚三〔应i生募夔〔 } _ _ _ _ _ 竺 _ _ _ 土 ~ 坐 一 { 一 旦坚土 } _ _ 卫 i > 1 10 % J … . 轧材成份 为 : 0 . 6 5 ~ 0 . 7 5 % C , 1 . 0 ~ 1 . 4 0 % M n , 二 因 轧机 改装穿管机 而 停 轧 , 停轧时乳辊完好

表6 电渣辊与锻造辊的金属利用率比较 锻造轧辊 电渣熔铸异型辊 成品重（公斤） 240~300 240300 中空毛坯重（公斤） 500~600 350~400 切头、切尾、锻压冲孔损失（公斤） 250左右 无（使用铸造电极） 需要钢的总重（公斤） 750~800 350~400 总的金属利用率(%) 3035 70~80 从以上综合比较结果中看出，电渣熔铸、直接成型、以铸代锻，开辟了机件毛坯生产的 新途径，特别是在质量要求高、合金含量高、难加工的异型毛坯生产中将发挥重要作用。 三、电渣熔铸质量讨论 冶金和铸造质量是决定材料的机械性能与机件使用寿命的主要因素之一。采用一般铸造 方法成型方便，但容易出现疏松，偏析等铸态缺陷。锻压加工的任务是成型并改善铸态结 构，因此习惯上认为铸件性能总不如锻件。从前面质量检验结果中看到，当采用电渣熔铸工 艺后熔铸件与一般锻造件相比，钢的纯净度更高、内部更均匀致密、能更好的改善疏松和偏 析等缺陷，从而在性能与寿命方面都赶上并超过了锻造件。 渣洗精炼提纯和纵向强冷凝固是促使电渣熔铸件内部质量提高的主要因素。 表7 熔铸过程中非金属夹杂的变化 夹杂物金相评级（级）YB9-68 电极端部熔滴中 试样数 电极中 熔池中 熔铸件中 形成初期 临下落时 氧化物 2/40微米 ~1 ≤0.5/ ≤0.5/ 链长270微米 <5微米 <5微米 熔 球状 2/32微米 3/15微米 ≤0.57 ≤0.5/ 硅酸盐 量多 量多 2微米 2微米 铸 15 硫化物 2/59微米 ~1 0.5 0.5 拐 氮化物 1 未见 未见 未见 轴 氧化物 4 2 1 0.5 0.5 导 19 硫化物 4 0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 氧化物 0.5/ 0.5/ 熔 及球状 3.5/41微米 3/32微米 ≤6微米 <6微米 硫化物 1 0.5 ≤0.5 ≤0.5 37 辊 氮化物 0.51 0.5 0.5 注：表中数据，分母是夹杂物大小，其余是金相杆级。 36

表 6 电渣辊 与锻造辊 的金属利 用率比 较 — } 。 蕊 辊 } 一 电渣漏藻藻 成 品重 (公斤 ) 中空 毛坯重 (公 斤 ) 切 头 、 切 尾 、 锻 压 冲孔损 失 (公斤 ) 需 要 钢 的总重 (公 斤 ) 总的金属利 用 率 ( % ) 2 4Owt 3 0 0 5 0 0 ~ 6 0 0 2 5 0 左右 7 5 0 ~ 8 0 0 3 0 re 3 5 2 40 ~ 3 0 0 3 5 0 ~ 4 0 0 无 ( 使 用铸造 电极 ) 3 5 0 ~ 4 0 0 7 0 ~ 8 0 从 以 上综合 比较结果中看 出 , 电渣 熔铸 、 直接成 型 、 以 铸代锻 , 开辟 了机件 毛坯 生产 的 新 途径 , 特 别 是 在质量要求 高 、 合 金 含量 高 、 难加工 的异 型 毛坯生产 中将发挥重 要 作用 。 三 、 电渣 熔铸 质量讨论 冶金 和铸造质 量是 决定材料的机械 性能 与机件 使用寿命的主要 因素之一 。 采 用一 般铸 造 方法成型 方便 , 但容 易出现疏松 , 偏析等铸态 缺 陷 。 锻 压加工的任 务是 成 型并改善铸态 结 构 , 因此 习惯 上认为铸 件性能总 不如 锻件 。 从前面质 量检验 结果 中看 到 , 当采 用电渣 熔铸 工 艺后熔铸 件与一 般锻 造件相 比 , 钢 的纯 净度更高 、 内部更均匀致 密 、 能 更好 的改善疏松和 偏 析等缺 陷 , 从而在性 能 与寿命方 面都赶 上并超过 了锻造件 。 、 渣洗情炼提纯和纵向强 冷凝 固是 促 使电渣熔铸件内部质 量 提 高的主 要 因素 。 表 7 熔铸过 程 中非金 属夹 杂 的变 化 夹 杂物金相评 级 ( 级 ) Y B g一 68 试样数 电 极 中 电极端部熔滴 中 熔 池 中 熔铸件中 形成 初期 临下 落时 熔 从 氧 化物 2 / 4 0 微 米 ~ l l 三 0 . 5/ 三 0 . 5/ l 铸 V 亡啥 L产 。 , 八 侧肠 〕 址 2 产 尸 嘴自` 业乙 护尹 亡 伯升习 匕 l 5 拐 ` , 轴 气半 球 状 毛任不《 ` , U , 伏 刁卜 3 l/ 5 微 米 、 、 0 下伏二砰弓 、 、 口 , 从 {刁卜 2 / 3 2 微米 三 0 . 5/ 三 0 . 5/ 性酸 盐 重爹 重乡 Z 佩术 艺佩 术 瑞 仕扬 , /只 Q 勒 习沪 沪 . ` 沪 1 n 只 n 只 片 .` 二 J 一 刀 ` 目 1 . J , 护 ,几 / I、 几 , 沙 - . 户 , J . , 沪 劝甘 I 卜 翻 . 1 一 勺 . . . .目 白. . . . ~ 一 . .` . . . , . 响. . , , . 习匕 m 」匕 m 日匕 m 写 只、 一 , I J 嘴刀 l ,卜 闷理 J ! 洲 卜夕仙 尸甲、 J七 l 9 成三留 I L ` 止 d 月 目、 月、 尸. J 、 尸 我 ,毛 彻 4 乙 e 1 U 。 勺 U 。 办 … } 硫化 物 4 0 . 5 ` 5 0 . 5 5 0 . 5 的 } 主甘 才少 翻 ” 一I 一I 一 } n 比 / 口 昙 甲、 1 . 目 , 刀 3 . 5/ 41 微 米 3 / 3 2微 米 U 一 J j 公 及球状 < 6 微米 硫化物 1 0 . 5 三 0 . 5 注 : 表 中数据 。 分 母是夹杂物大小 , 其余是金相杆级