超高強(qiáng)鋼通常指強(qiáng)度大于1500MPa的結(jié)構(gòu)鋼,主要應(yīng)用于航空、航天、兵器等軍工領(lǐng)域,以及核電、石油、化工等民用領(lǐng)域,是國(guó)家特殊用途結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域不可或缺的一個(gè)重要部分。在高強(qiáng)鋼領(lǐng)域,通常對(duì)材料的氣體含量要求很高,高的氣體含量不僅有害于材料的焊接性能和壽命等指標(biāo),而且對(duì)超高強(qiáng)度鋼的沖擊和斷裂韌性等性能的影響十分顯著,如O、N等有害元素易與Ti等合金元素反應(yīng)形成Ti(C,N)、TiO2等夾雜物,這些夾雜物易在材料內(nèi)部形成微孔及裂紋源而嚴(yán)重危害鋼的韌性,特別是影響材料的動(dòng)態(tài)性能。
32CrMnSi2Ni6MoV作為可以應(yīng)用于侵徹彈頭等特殊領(lǐng)域新的超高強(qiáng)度鋼,特別要具備超高的強(qiáng)度與優(yōu)良的韌性匹配,對(duì)材料的冶煉及加工等工藝要求很高。在真空感應(yīng)熔煉該鋼時(shí),通過(guò)對(duì)原材料的選擇、熔化速率的控制、精煉溫度、時(shí)間等方面的工藝研究,獲得了理想的化學(xué)成分,特別是低的氣體含量(N、H、O),保證了材料的綜合性能。
試驗(yàn)在英制FV132型1t真空感應(yīng)爐進(jìn)行,爐子體積為36m3,熔池表面積為2760cm2,坩堝材料為鎂砂(加1.0%H3BO3),真空度測(cè)量:熱偶真空計(jì)測(cè)量,不大于13Pa,薄膜真空計(jì)測(cè)量,不小于13Pa。
采用該合金的專(zhuān)用純鐵,可以有效保證材料的硫磷等雜質(zhì)元素控制在較低水平,是保證獲得大批量生產(chǎn)高純凈鋼的有效途徑。保證前期鋼水中碳元素的含量,是脫除氣體和夾雜的重要環(huán)節(jié),同時(shí)在熔煉后期充氬6666Pa,可以獲得理想的錳含量。熔化期,保證良好的真空度,采用適當(dāng)?shù)娜刍β剩刂坪侠淼娜刍俣?,可以最大程度上脫除鋼中氣體和夾雜,另外選用舊爐襯冶煉和正確加料順序等因素也是最大程度上脫除鋼中氣體和夾雜的重要措施。精煉期,將精煉溫度控制在熔點(diǎn)以上60~80℃,并保持適當(dāng)時(shí)間,充分發(fā)揮精煉的作用,獲得低氣體低雜質(zhì)含量的鋼液。