D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1984.03.004 北京钢铁学院学报 1984年第3期 铬镍钼铜高强度铸钢断口缺陷分析 铸工教研室高瑞珍赵雨 摘 要 在镍铬钼铜低合金高强度铸钢的生产中经常因出现异常断口而降低铸件的塑性和韧性。 这种断口缺陷无法用热处理办法消除。作为一种冶金缺陷，探讨其产生的原因和消除办法是 生产急待解决的问题。本文以扫描电镜为主要工具，对这种断口的性质、特征和产生的原 因作了初步探讨。 实验的结果认为：铬镍钼铜低合金高强度铸钢中的异常断口为贝壳状断口。它的宏断形 貌是淡灰色无金属光泽的碎石状粗晶组织，微观形貌是大小不等的韧窝，属于韧性晶界断裂。 产生贝壳状断口的原因是第二类硫化物和氮化钛的沿晶分布，它降低了晶间结合力并作 为裂纹的核心，促使晶间断裂的产生和发展。 加入稀土和硅钙可以控制硫化物形态和消除贝壳状断口。 一、前言 生产屈服强度为70~80kg/mm?级的低合金高强度钢铸件时，除要求化学成分和机械 性能合乎标准外，还要求断口的纤维量（最大壁厚130mm)大于80%。某厂生产的铸钢件 在尺寸为130×130×300mm试块的断口检查中，纤维状断口仅达到20~30%，其余均为非 正常断口。这种异常断口用热处理的办法无法消除。它的出现给铸件的塑性和韧性带来不利 的影响。作为一种冶金缺陷探讨其产生的规律和消除办法，是生产上急待解决的问题。本文 以扫描电镜为主要工具，对这种断口的性质、特征和产生的原因作了初步探讨。 二、实验方法 试验材料为铬镍钼铜低合金钢，含有微量的钛(0.03%)和稀土(0.015%)，在碱性 电弧炉中熔炼，用铝终脱氧。 用130×130×300mm的试块做断口检查。从不同断口处截取10×10×55mm的U形缺口 试样做冲击试验，以检查断口对材料韧性的影响。用打断后的冲击试样作断口形貌的微观分 析。试样均经过950℃×7小时空冷，900℃×7小时水冷和650×10小时水冷的正火和调质处理。 用扫描电镜观察断口形貌，用X射线波长谱仪测定合金元素的枝晶偏析。偏析比Is用枝 晶间溶质最大含量和枝干间溶质最小含量之比表示，即：Is=Cmax/Cmin。 23北 京 钢 铁 举 院 学 报 年 第 期 铬镍钥铜高强度铸钢断 口 缺陷分析 铸工 教研 室 离瑞珍 赵 雨 摘 要 在镍铬钥铜低 合金 高强度铸钢 的生 产中经常因出现异常断 口 而降低铸件 的塑性和 韧性 。 这 种断 口 缺 陷无 法用热 处理办法消除 。 作为一种冶金 缺 陷 ， 探讨 其产生的原 因和 消除办法是 生 产急待解决的问 题 。 本 文 以扫描电镜 为主 要工 具 ， 对这 种断 口 的性质 、 特 征和 产 生 的 原 因作了初 步探讨 。 实验的结果 认为 铬镍钥 铜低合金高强度铸钢 中的异常断 口 为贝壳状 断 口 。 它 的 宏断形 貌是淡灰 色无 金属 光 泽的碎石状粗 晶组织 ， 微观形 貌是大小 不 等的韧窝 ， 属 于 韧 性 晶界断 裂 。 产生贝 壳状断 口 的原因是 第二 类硫化物和 氮化钦 的沿 晶分布 ， 它降低 了 晶 间结 合力并 作 为裂纹 的 核心 ， 促使 晶间断裂 的产生和发 展 。 加入 稀土 和 硅 钙可 以控 制硫化物形 态和 消 除贝壳状断 口 。 一 、 前 口一叫 口 生产屈 服强 度 为 一 “ 级的低合金 高强 度钢铸件时 ， 除要求化学成分 和机械 性能合乎标准外 ， 还 要求断 口 的纤维量 最大壁 厚 大于 。 某厂 生 产的 铸钢件 在尺 寸 为 。 。 试块 的断 口 检查 中 ， 纤维状断 口 仅 达 到 ， 其余均 为非 正常断 口 。 这 种异常断 口 用 热 处理 的办法无法消除 。 它 的 出现给铸件的 塑性 和 韧性带来 不利 的影 响 。 作 为一 种冶金 缺 陷探讨 其产生的规 律和 消除办法 ， 是 生 产 上急待解决 的问题 。 本文 以扫描 电镜 为主 要 工具 ， 对这 种断 口 的性质 、 特 征和 产生 的原 因作 了初 步 探讨 。 二 、 实验 方 法 试验材料 为铬镍钥 铜低 合金 钢 ， 含有微量 的钦 和 稀土 ， 在碱性 电弧炉 中熔炼 ， 用 铝 终脱氧 。 用 的试块做断 口 检查 。 从不 同断 口 处截取 的 形缺 口 试样做冲 击试验 ， 以检查断 口 对材料韧 性 的影响 。 用打 断后 的 冲击试样 作断 口 形 貌的 微 观分 析 。 试样 均经过 ℃ 小 时空冷 ， ℃ 小时水 冷和 叼 、 时水冷 的正火和 调 质处理 。 用 扫描 电镜观 察断 口 形 貌 ， 用 射线 波长谱 仪测定合金 元素 的枝 晶偏 析 。 偏 析比 用 枝 晶间溶质最大含量 和 枝干 间溶质最小含量 之 比表示 ， 即 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1984．03．004