【文章內(nèi)容簡介】 熔化、澆鑄 、以及凝固都是在一個(gè)比較純凈的環(huán)境種完成的。 b、具有較好的冶金反應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)條件。c、自下而上的次序結(jié)晶前提，保障了重熔金屬結(jié)晶組織的均稱的致密性。 d、在鋼錠和水冷結(jié)晶器兩者之間構(gòu)成薄而平均的渣殼，具有確保重熔鋼錠外表的光潔性的功用。 1958 年 9 月初我國的冶金部建筑研究院電渣組在研究電渣焊焊接軋機(jī)機(jī)架時(shí) ,為了消除焊縫熱裂縫 ,采用在低碳鋼板上涂鐵合金粉末作自耗電極 ,在進(jìn)行電渣焊時(shí) ,獲得了成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較均勻的合金鋼焊縫，因此受到啟示 ,于 1958年 12月 9 日將 鐵合金粉末涂在碳鋼棒的一端作自耗電極 ,采用高爐風(fēng)管作水冷結(jié)晶容器 ,冶煉出了合金工具鋼。 1961年 11 月全國第 1屆電渣冶金會議在重慶召開了 ,總結(jié)了大批量生產(chǎn)合金工具鋼的經(jīng)驗(yàn) ,并推薦了單臂固定式和雙支臂電極交替連續(xù)抽錠這兩種爐型 ,成立了全國電渣冶金協(xié)會。 1963年底我國的冶金部將設(shè)備調(diào)入了鋼鐵研究院并筑建研究院電渣組 ,延續(xù)采用同位素去除的方法研究電渣重熔過程去除夾雜機(jī)理 ,并研究新的爐型 ———三相電渣爐 ,分別為為齊齊哈爾 10t三相電渣爐、上鋼三廠板坯電渣爐的、太原鋼鐵公司 515t 三相電渣爐建立提供技術(shù)設(shè) 計(jì)。 1964 年 6月我國的冶金部又一次在重慶召開了第 2屆全國電渣冶金會議。這時(shí)全國各地的工業(yè)電渣爐已經(jīng)達(dá)到了 21 臺 ,生產(chǎn)鋼的種類高達(dá) 54個(gè)之多 ,會議研究了三相電渣爐存在的一些弊端和問題 ,擬定了各項(xiàng)電渣重熔技術(shù)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) ,提出電渣重熔生產(chǎn)車間化。1960 年北京量具刃具廠在北京鋼鐵學(xué)院幫助下建立了單相雙極有襯電渣爐。 1965年初在上海重型機(jī)器廠組建了 1臺三百噸電渣爐 ,后因技 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，自耗電極采用螺絲聯(lián)接重熔時(shí)掉塊 ,影響鑄錠質(zhì)量而被拆除。北京鋼鐵學(xué)院與上海重型機(jī)器廠合作 ,在 1981 年 的時(shí)候創(chuàng)建了二百噸級別的電渣爐 ,結(jié)晶器直徑長達(dá) 218m,實(shí)際生產(chǎn)錠重可達(dá)到二百零五噸。德國薩爾 SaarstahlGmbH 鋼廠的電渣爐 ,它的結(jié)晶器直徑為 212m,重熔最大錠重約為 65t。前蘇聯(lián)在新西柏利亞曾經(jīng)建了一個(gè) 250t 的電渣爐 ,延續(xù) 10 年之久 ,最終因技術(shù)原因而終止。最近美國Consarc 公司為日本提供了一臺大電渣爐 ,錠重為 100t。 在 1988 年 4 月美國圣地亞哥召開的第 9 屆國際真空冶金會議上 ,討論了全世界在 1961～ 1988 年的 27 年間對特種熔煉做出突出貢獻(xiàn)的36個(gè)單位 ,中國占了 3 個(gè) ,它們是 :鋼鐵研究總 院、上海重型機(jī)器廠、北京鋼鐵學(xué)院；對 38名有突出貢獻(xiàn)的個(gè)人授獎 ,中國有 5 人 :李正邦、劉海洪、朱覺、林宗棠和傅杰。并爭取到了在 1990年的國際會議在我國召開， 1990 年 8 月在濰坊召開了我國第 6 屆電渣冶金會議 ,總結(jié)了 30年來的我國在電渣冶金方面的經(jīng)驗(yàn)和成果。電渣重熔合金鋼廣泛用于軸承鋼、高速鋼、高溫合金的強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕、以加工的工具材料的應(yīng)用。 在鋼結(jié)硬質(zhì)合金的研究目標(biāo)和近況可知，在與發(fā)展趨勢的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的現(xiàn)狀研究，它繼承了所有的優(yōu)勢，鋼和硬質(zhì)合金包括：高耐磨硬質(zhì)合金，高強(qiáng)度 、高硬度，以及鋼的可加工性、可焊接性和可熱處理性。但是由于現(xiàn)在的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制作工藝還不成熟，而且對鋼結(jié)硬質(zhì)合金的影響因素還沒有完全搞清楚，所以本文對因硬質(zhì)合金鋼進(jìn)行了一些研究，并對研究過程存在的問題進(jìn)行了討。目前國內(nèi)在這方面的研究不是很成熟，我們希望通過這次研究能對熱處理工藝及鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能有一些了解和加深，以后能更好、更快的從事這方面的工作，為以后我國在鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的發(fā)展貢獻(xiàn)一點(diǎn)微薄之力。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 本實(shí)驗(yàn)包括以下幾個(gè)主要研究內(nèi)容： （ 1）電渣 重熔 DT40 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的熱處理研究 高耐磨性，高的硬度和鋼合金的剛度與硬質(zhì)合金和鋼，熱處理，在鋼的熱處理工藝結(jié)硬質(zhì)合金，硬質(zhì)合金相不變，只是粘結(jié)相（鋼）的組織結(jié)構(gòu)會發(fā)生相應(yīng)的變化，從而能使整個(gè)合金的物化性能發(fā)生變化。 （ 2） DT40 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的金相組織 硬的鋼結(jié)硬質(zhì)合金氮化物，硼化物，碳化物相復(fù)合，復(fù)合合金鋼的粘合劑，其用途廣泛，特別是用于制造的工具，并且鋼結(jié)硬質(zhì)合金能夠經(jīng)過采取不同溫度的淬火 +回火工藝來提高其機(jī)能，將試驗(yàn)獲得的樣本放在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行彎曲實(shí)驗(yàn)和沖擊實(shí)驗(yàn)，來測試其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，在洛氏硬度機(jī)上測試其硬度，在磨損試驗(yàn)機(jī)上測試其耐磨性。在 MM6 型顯微鏡下察看金相組織，在電鏡下觀察組織描摹和斷口，在 X 射線上進(jìn)行物相分析和殘余奧氏體的測定。在一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果下，對鋼結(jié)硬質(zhì)合金的組織及性能進(jìn)行分析，的出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 切割實(shí)樣→淬火→磨拋→測硬度→回火 ↓ 結(jié)論←鏡像←磨擦磨損←測硬度←磨拋 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 第 2 章 實(shí)驗(yàn)原料及試驗(yàn)方法 801400 型號沙紙、拋光粉、 DT40 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、它的主要成分是 5CrNiMo 其化學(xué)成分（ GB12991985） w/%： C Cr Ni Mo Si Mn S P WC ≤ ≤ ≤ ≤ 在本試驗(yàn)中用條塊形試樣做硬度測試和成分、金相等其他試驗(yàn)進(jìn)行分析。 電渣重熔 DT40 鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料試樣、磨拋機(jī) MOPaoTM 160E、HR1500 洛氏硬度計(jì)、硬度測驗(yàn)儀 HARDNESS TESTER TIME TH300、SX241 箱式電阻爐、數(shù)碼顯微鏡 OLYMPUS(奧林巴斯 )、脫脂棉、酒精、硝酸、表面粗糙度測量儀、電火花切割機(jī)、 XRD 分析儀光學(xué)顯微鏡、電子分析天平、多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等等。 在鋼結(jié)硬質(zhì)合金研究實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，所有的材料都要進(jìn)行密度測試，因?yàn)槊芏鹊拇笮】赡苤苯佑绊懡Y(jié)燒制品的質(zhì)量。根據(jù)阿基米德原理 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 相對密度是材料致密程度的重要體現(xiàn)，在很大程度上能反應(yīng)結(jié)燒的質(zhì)量，同時(shí)對結(jié)燒材料的性能和組織都有很大的影響。 硬度測試儀器（如下圖 1）：洛氏硬度實(shí)驗(yàn)法 圖 1 硬度測試方法：將冷卻至接近室溫的試樣在砂輪機(jī)上打磨，去掉表面氧化層。用 80360砂紙將試樣表面磨平。然后，將樣品放在洛 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 氏硬度計(jì)（型號 HR1500） 的載物臺上，采用洛氏硬度 C標(biāo)尺盤測量樣品硬度（硬度計(jì)壓頭為金剛石，量程 2070HRC，加載載荷為 150kg）。在試樣上不同位置取 56 個(gè)點(diǎn)，若這幾個(gè)點(diǎn)硬度值相差不大說明組織較為均勻，測 3組樣品，最后對測量值求其平均值。 試驗(yàn)步驟： ，然后用脫脂棉球?qū)δ伒钠矫孢M(jìn)行擦拭，最后用熱風(fēng)吹干待用 。 ，并固定在摩擦試驗(yàn)機(jī)； ； ； ，開動電動機(jī)驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動； ，關(guān)掉電源，卸去載荷取出試樣并清洗試樣表面； ，以及顯微鏡觀察圓盤的磨痕寬度及其深度，取其平均值。 將鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料的式樣用電火花切割機(jī)（如圖 2） 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 圖 2 進(jìn)行切割，切成大概為 10mm 10mm 10mm的小方塊，對表面進(jìn)行處理（粗磨、細(xì)磨、拋光等），采用 M2021 型的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行