【摘要】：电炉和电渣重熔法冶炼的18Cr2Ni4WA钢，锻制成180mm棒材，个别炉号的纵向淬火断口或调质断口中发现有灰白色致密的条状组织，称为撕痕状断口。分析认为，由于电炉和电渣重熔法冶炼的18Cr2Ni4WA钢中残余的Al偏高，形成较多的AlN夹杂物，在钢液凝固结晶过程中，AlN偏析于钢锭树枝状晶界。当钢材尺寸较大，树枝状晶在锻制变形中破坏不够，沿原先树枝状晶界析出的链串状AlN成为条状韧窝的断裂源，形成较平整分层的撕痕状断口形貌。
电炉和电渣重熔法冶炼的18Cr2Ni4WA钢，锻制成ϕ180mm棒材，个别炉号的纵向淬火断口或调质断口中发现有灰白色致密的条状组织，称为撕痕状断口。一般情况下，钢材的边部较中心严重。低倍观察，撕痕状区为层片状，表面平整，似瓷状，而正常区为纤维状断口，如图10-66～图10-69所示。
图10-66 撕痕状断口低倍形貌（灰白色致密的条状组织）SEM，×10
图10-67 撕痕状断口高倍形貌（纵向条格状韧窝中有AlN夹杂物存在）SEM，×1000
图10-68 条格状韧窝中有棒状或长方块状夹杂物（高倍下观察）×2500(www.xing528.com)
图10-69 正常等轴韧窝断口（韧窝中有削块状铝酸盐夹杂物）×1000
观察发现，纵向断口撕痕状区基本上与低倍试片上的树枝状晶严重区相对应。化学分析表明，出现撕痕状断口炉号的残余Al比正常纤维等轴韧窝断口的炉号要高。
分析认为，由于电炉和电渣重熔法冶炼的18Cr2Ni4WA钢中残余的Al偏高，形成较多的AlN夹杂物，在钢液凝固结晶过程中，AlN偏析于钢锭树枝状晶界。当钢材尺寸较大，树枝状晶在锻制变形中破坏不够，沿原先树枝状晶界析出的链串状AlN成为条状韧窝的断裂源，形成较平整分层的撕痕状断口形貌。
为消除撕痕状断口，必须减少钢中的AlN含量，工艺上可采用降低钢中残余Al含量，钢包吹氩处理以降低钢中的N、O气体，真空处理后用Al、Ti联合脱氧，促使部分N以TiN的形式固定。实践证明，采用以上措施，并将钢中残余Al的质量分数控制在0.02%～0.045%之间，能防止撕痕状断口的出现，同时又能使钢达到合乎标准要求的细晶粒度。
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