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　　[摘要]通過對(duì)有拋光點(diǎn)蝕的大型汽車模具的分析，確定了鋼中夾雜物的影響，并通過掃描電鏡確定了夾雜物的成分和具體來源。通過優(yōu)化氬氣保護(hù)澆注系統(tǒng)，有效地防止了澆注過程中鋼液的二次氧化。通過優(yōu)化結(jié)晶器充氬，降低了澆注系統(tǒng)中的氧含量，上述工藝措施有效控制了鋼中夾雜物級(jí)別鐵料單價(jià)1.2738。

　　關(guān)鍵詞:壓鑄；內(nèi)含物；氬氣保護(hù)；模具鋼

　　2試驗(yàn)材料和方法

　　2.1測(cè)試材料的準(zhǔn)備

　　對(duì)于有缺陷的樣品，通過超聲波定位、宏觀確認(rèn)和掃描電鏡成分分析，更終確定了夾雜物的具體來源。

　　3夾雜缺陷表征

　　解剖樣品后，在低倍顯微照片上發(fā)現(xiàn)明顯的大顆粒夾雜物，如圖1所示。

　　對(duì)大尺寸夾雜物缺陷的掃描電鏡分析表明，其成分主要是氧化鋁，還含有錳和少量的氧化鉻。具體結(jié)果如圖2和表2所示?？梢耘袛鄪A雜物主要是澆注時(shí)鋼水的二次氧化造成的。

　　通過對(duì)樣品中夾雜物的定性分析，可以看出夾雜物主要是由澆注過程中鋼液的二次氧化造成的，因此澆注過程中需要對(duì)氬氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

　　4.1壓鑄工藝

　　4.2氬氣保護(hù)澆注系統(tǒng)的優(yōu)化

　　原氬氣保護(hù)裝置為喇叭型，澆注過程中鋼包水口與中注管漏斗磚距離過大，無法實(shí)現(xiàn)兩者的無縫連接，無法實(shí)現(xiàn)全封閉澆注。由于氬氣保護(hù)裝置的固有缺陷，鋼水在澆注過程中與空氣接觸，二次氧化的概率較大，不利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。2738模具是進(jìn)口鋼嗎？為了解決這一問題，有必要研制一種新型的全封閉氬氣保護(hù)裝置?；诂F(xiàn)有澆注設(shè)備的升降功能，設(shè)計(jì)了一種新型氬氣保護(hù)罩。經(jīng)過四次改進(jìn)，更終形成了可伸縮的全封閉氬氣保護(hù)罩，可實(shí)現(xiàn)全封閉澆注， 在整個(gè)澆注過程中鋼水與空氣隔絕，減少了過程中鋼水的二次氧化和冷結(jié)現(xiàn)象。

　　4.3模具充氬的優(yōu)化

　　澆注前向錠模內(nèi)充入氬氣，排出錠模內(nèi)儲(chǔ)存的空氣，保證鋼水進(jìn)入澆注系統(tǒng)后不與空氣接觸，減少鋼水的二次氧化。本研究標(biāo)定了充氬過程中錠模內(nèi)氧濃度的變化，確定了合適的充氬時(shí)間，既能降低錠模內(nèi)氧濃度，又能減少氬氣用量，以較低的成本達(dá)到更佳效果。鑄錠中氧濃度隨充氬時(shí)間的變化如表3所示。

　　從表3可以看出，隨著充氬時(shí)間的延長(zhǎng)，2738模具鋼錠模內(nèi)氧含量呈下降趨勢(shì)，充氬15min后氧含量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，連續(xù)充氬后氧含量保持在17.6%左右，沒有下降趨勢(shì)，因此將充氬時(shí)間設(shè)定為15min。

　　通過氬氣保護(hù)澆注系統(tǒng)的優(yōu)化和結(jié)晶器充氬的優(yōu)化，鋼材探傷夾雜率由1.6%降至0.08%，有效降低了鋼材廢品率，如表4所示。

　　(1)鋼中的大顆粒和異常夾雜物是由于澆注時(shí)鋼液與空氣接觸發(fā)生二次氧化，導(dǎo)致澆注時(shí)形成大量氧化物夾雜物。夾雜物進(jìn)入鑄錠后，形成材料內(nèi)部缺陷，影響模具材料的拋光性能。

　　(2)通過氬氣保護(hù)澆注系統(tǒng)的優(yōu)化，有效防止了澆注過程中鋼液的二次氧化；通過優(yōu)化模具充氬，降低澆注系統(tǒng)中的氧濃度，可以有效控制鋼的夾雜物水平，滿足材料拋光要求。

　　結(jié)束

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