降低模具鋼非金屬夾雜物的措施

　　⑴電爐冶煉采用的技術(shù)措施

　　ⅰ優(yōu)質(zhì)原材料的選擇  冶煉模具鋼時應(yīng)盡可能選用優(yōu)質(zhì)原料。廢鋼中硫和磷的含量不僅要低，而且要嚴(yán)格控制砷、錫、鉛、銅等有害元素。  廢鋼應(yīng)盡可能與優(yōu)質(zhì)廢鋼(*好是這一組的返回材料)或優(yōu)質(zhì)生鐵一起使用。  氧化法冶煉時，應(yīng)盡可能保證氧化階段的除碳量

　　ⅱ選用優(yōu)質(zhì)耐火材料  電爐冶煉工具鋼和模具鋼時，應(yīng)選用耐侵蝕的優(yōu)質(zhì)耐火材料。  例如，內(nèi)襯可以由高質(zhì)量的鎂碳磚制成，鋼包通常由高鋁磚或鎂碳磚制成。必須注意用于鑄造等的耐火材料。

　　iii熔煉采用吹氬攪拌  模具鋼冶煉時，吹氬攪拌可以加快夾雜物的上浮速度，小夾雜物容易通過碰撞和聚合上浮形成較大的夾雜物。然而，吹氬量應(yīng)適當(dāng)控制。例如，如果吹氬流速太大或吹氬時間太長，鋼渣會卷入鋼水中，從而帶來更多的渣或夾雜物，并使鋼水溫度降低太多。

　　ⅳ采用合成渣  在鋼水中加入特殊配置的爐渣可以強(qiáng)化有害雜質(zhì)向爐渣的轉(zhuǎn)化過程。添加合成渣的配方和方法很多。當(dāng)需要去除某些成分的非金屬夾雜物時，選擇相應(yīng)的合成渣。

　　v采用復(fù)合脫氧劑  近年來，復(fù)合脫氧劑廣泛應(yīng)用于模具鋼的冶煉，使夾雜物更容易從金屬中分離出來。  如硅錳合金、鋁錳硅合金、鈣硅合金等，可用作復(fù)合脫氧劑。

　　ⅵ采用稀土元素  稀土金屬元素是一種非常強(qiáng)的脫氧劑。應(yīng)選擇含30%~50%稀土(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的合金，加入鋼水中形成稀土氧化物和稀土硫化物，稀土氧化物和稀土硫化物可在結(jié)晶過程中成為晶核，分布在晶體中而不是晶界，從而*大限度地降低對鋼性能的有害影響，提高模具鋼的各向同性。

　　⑵模具鋼爐外精煉是去除夾雜物、降低鋼中氣體含量的*有效技術(shù)措施。  模具鋼生產(chǎn)中常用的有：

　　ⅰ真空精煉  合金工具鋼的真空精煉是常用的，如VHD、VD、RH、VAD和ASEA-SKF。真空精煉后鋼的氧含量可降低約40% ~ 60%的鎢(Q)，硫含量可降低40%以上的鎢(S)，從而顯著降低鋼水中的夾雜物。

　　ⅱ粉末噴涂精煉  即使采用吹氬、攪拌、真空脫氣等技術(shù)措施，鋼水中仍會有一些氧化鋁夾雜物。  如果以氧化鈣為主要成分的精煉劑噴入鋼水中，氧化鈣對氧化鋁有較高的親和力，并能形成鋁酸鈣。鋁酸鉬熔點較低，容易結(jié)塊、長大和上浮，從而顯著減少鋼水中的夾雜物，提高鋼的純度。  大多數(shù)包裹體的尺寸小于50μm。  向鋼水中噴灑氧化鈣-氟化鈣(CaO-CaF2)可以脫硫，或者噴灑鈣硅粉改變硫化物的形態(tài)，或者噴灑氯化鈣粉達(dá)到脫氧脫硫的目的。

　　ⅲ電渣重熔  電渣重熔牡蠣用于去除鋼中的大量夾雜物，改善鋼的宏觀組織，從而有效提高鋼的性能。  近年來，電渣重熔已廣泛應(yīng)用于模具鋼的冶煉，以生產(chǎn)高質(zhì)量的模具鋼。

　　3合金模具鋼的鑄造  合金模具鋼的鑄造主要是為了防止鋼水的二次氧化和夾雜物的夾帶，從而提高模具鋼的純度。一般情況下，應(yīng)采取以下技術(shù)措施：

　　ⅰ氣體保護(hù)鑄造  當(dāng)鋼水在錠模中上升時，它與錠模和大氣接觸(例如，在電爐出鋼鋼包、鋼包錠模等過程中。)，需要用惰性氣體(通常是氬氣)保護(hù)，以防止鋼水的二次氧化。

　　ⅱ真空鑄造  也就是說，在真空狀態(tài)下澆注鋼水對于防止鋼水的二次氧化非常有效。

　　ⅲ控制合理的澆注工藝  模具鋼一般采用澆注方法，包括合理的澆注溫度和澆注速度。  應(yīng)允許鋼水在鋼錠模中穩(wěn)定上升，以防止鋼水?dāng)噭樱@不僅有利于鋼錠的表面質(zhì)量，而且防止鋼渣卷入鋼水中形成夾渣，影響鋼的純度，甚至報廢。

　　ⅳ選擇合理的保護(hù)渣  在澆鑄模具鋼的過程中，將保護(hù)渣放入鋼錠模中，當(dāng)鋼水與粉末接觸時，產(chǎn)生液態(tài)渣漂浮在鋼水表面，使鋼水與大氣和鋼錠模隔離，從而減少鋼水的氬氣生成

　　4模具鋼連鑄  為了減少連鑄過程中鋼水中夾雜物的總量，必須確保整個過程中沒有夾雜物源，即消除鋼水的再氧化，避免鋼水與空氣接觸，并使用性能穩(wěn)定的耐火材料。  連鑄過程中的操作要點是使產(chǎn)生的夾雜物數(shù)量小于去除的夾雜物數(shù)量。  鋼包和中間包的適當(dāng)混合、結(jié)晶器液面的穩(wěn)定控制、耐火磚套筒嵌入深度的控制、結(jié)晶器維護(hù)和注射流量的控制都是清洗的必要條件。

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