稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属中夹杂物变质作用.pdfVIP

维普资讯 第23卷 第 1期 焊 接 学 报 V01．23 No．1 2002年 2月 TRANSA( 10NS0FTHE CH1NA WELD1NG INSq]TUTION Feburary 2002 稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属 中 夹杂物的变质作用 杨庆祥， 姚 枚， 任学军， 李艳丽 (燕山大学 材料科学与工程学院，河北秦皇岛 066004) 摘 要：采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的堆焊金属中的 夹杂物进行了研究，结果表明，稀土氧化物能细化堆焊金属中的夹杂物，减少了尺寸大的 夹杂物数量，使其尺寸分布在8 以下。同时，稀土氧化物能够改善夹杂物的形状 ，减 少了形状系数大的长条状夹杂物数量，使形状系数接近为 1的夹杂物较多。稀土氧化 物还能变质堆焊金属中央杂物的属性，可以形成铝、硅、镧的氧化物夹杂和铝、硅、镧的 硫氧化物夹杂，并且减少了有害的硫化锰和铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。 关蕾词： 稀土氧化物；夹杂物；堆焊金属 中圈分类号：TG455 文献标识码：A 文章编号：0253—360X(2002)01—41—04 扬庚祥 0 序 言 随着稀土加人量 的增加，其断裂循环敬可提高 18．5％～28．8％，正向应力幅值随循环周数的增加 热轧辊、热模具等中高碳钢零部件是工业生产 而趋于水平直线，在疲劳断 口上其条带间距可以从 中的关键部件。不仅其消耗量大，费用昂贵，而且其 3．27 m减少到 2．41～1．85 。但不论采取 材质好坏直接影响产品的质量和生产效率。热轧 什么方式提高其寿命，这些零部件还是要报废的。 辊 、热锻模具等中高碳钢零部件的主要破坏形式是 因此，近年来许多冶金企业试图通过堆焊的方式来 修复废旧的热轧辊、热模具等中高碳钢零部件或制 热疲劳破坏和过度磨损报废。为此，采用在60Cr- MnMo热轧辊钢中添加稀土元素可以变质钢中夹杂 造其双金属复合零部件。。采用传统的堆焊焊条， 焊后不仅容易开裂，而且其使用寿命也较短。研究 物，使长条状的MnS夹杂物转变为椭球状或球状的 结果表明，堆焊后开裂裂纹主要是在堆焊金属夹杂 复合稀土夹杂物。稀土元素不仅可以减小夹杂物尺 物和粗大树枝晶晶界处生成 。因此，本文试图通 寸，还可以减小夹杂物的体积分数．但体积分数存在 过向堆焊金属中过渡合金元素，以达到近似且略优 一 个最小值，当加人过多稀土元素时，反而使夹杂物 于原热轧辊钢60CrMnMo的化学成分 ，以保证其强 体积分数增加0。稀土元素不仅可以变质夹杂物 硬性 ；又通过焊条药皮中加人稀土氧化物变质堆焊 还可以细化奥氏体晶粒，随着稀土加人量的增加，奥 金属中的夹杂物，改善堆焊金属的热塑性，以达到修 氏体 晶粒 平 均截 线长 度 从 0．045mm减 少 到 复或再制造热轧辊、热模具等中高碳钢零部件的目 0．029mm 。稀