12MW轉子鍛件夾雜物缺陷
(一)質量問題
12MW轉子鍛件,材質為34CrMolA鋼,冶煉后經真空碳脫氧(VCD)處理,鍛后用正火調質熱處理提高力學性能。
該鍛件在超聲波探傷時,發現兩處密集缺陷區,深度在距中心50mm半徑范圍內。缺陷軸向位置與鋼錠相應部位。軸身密集區內有兩處大于12mm當量的缺陷。
(二)缺陷分析
根據剝離切塊宏觀檢査,發現有長度超過2mm,直徑約lmm,方向平行于轉子軸線的黑色粉末狀夾雜物。群集缺陷尺寸達55mmx10mm和35mmx12mm。經金相法鑒定和掃描電鏡分析確定為非金屬夾雜,而不是裂紋或縮管殘余。X光結構分析認為是鋁硅酸鹽,而且屬同一來源的非金屬夾雜物。經顯微鏡高倍觀察,可見大型非金屬夾雜周圍基體金屬的純凈度很高,說明該鍛件夾雜系外來物,非煉鋼時脫氧的內生產物。從夾雜物成分分析來看其屬于耐火材料侵蝕物。其來源是,當鋼水進行真空碳脫氧(VCD)時,真空度、脫氧制度與澆注參數調節不好,匹配不當,造成鋼流不能很好分散而成股狀,加上澆注溫度偏低,注速較慢,使鋼錠凝固條件惡化。這樣被侵蝕的混人鋼水中的非金屬夾雜物將沉積于錠底粘稠區,來不及上浮而埋入鋼錠內部,形成大體積的夾雜物沉集錐。在鍛造時錠底切除量不足,于是在鍛件內殘留下此種缺陷。
(三)防止對策
1)選用優質耐火材料。
2)合理調整冶煉、澆注工藝參數。
3)鍛造時注意切除錠底缺陷,增大錠底端的切除率。
經采取以上對策后,有效地防止了類似缺陷的重現。