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    曾被称为中国冶金史上“三最”的科研攻关

    2018-11-06   来源:   点击数:9次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港刊登:Cr可以降低碳的扩散速度,低钛型钒钛磁铁矿可以用普通高炉冶炼,而高钛型钒钛磁铁矿用高炉冶炼时,炉渣中的二氧化钛含量达16%以上,使炉渣粘稠,铁渣难分,不能用高炉治炼。
      
      高炉治炼.jpg
      
      攀枝花共生矿属于高钛型钒钛磁铁矿,在高炉冶炼时炉渣中的二氧化钛含量高达25%—30%。
      
      从一九五六年——一九六一年,曾先后数次把这种矿石小样送到国外试验,得到的结论都认为不能冶炼。在国家科委的支持下,冶金部组织了国内冶金专家多次进行座谈和讨论,研究攀枝花钢铁基地的冶炼流程问题,决定全力以赴,力争突破高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿的“禁区”,并决定电炉冶炼同时进行。高炉冶炼经历了模拟试验、验证试验和生产试验三个步骤。
      
      第一步,承德100立方米高炉模拟试验。一九六四年底,冶金部集中一支108人的以知识分子为主的高炉冶炼攀枝花矿试验工作组。组长兼中共党支部书记是炼铁专家周传典。参加试验组的有,东北工学院、攀枝花钢铁公司、鞍山钢铁公司、包头钢铁公司、武汉钢铁公司、北京钢铁研究院、邯郸钢铁厂、宣化钢铁厂、西昌钢铁厂、重庆钢铁设计院、北京黑色冶金设计院等单位。鉴于当时渡口地区不能出矿,先采用模拟方法,用承德含钛低的钒铁精矿和钛精矿配料,使钛含量达到攀枝花铁矿水平,进行高炉冶炼。试验从冶炼含15%二氧化钛炉渣开始,逐渐增加到35%,经过从一九六五年一月至八月的试验,初步掌握了钒钛磁铁矿高炉冶炼的客观规律,总结出一套新的冶炼操作方法。
      
      第二步,西昌28立方米高炉试验试验。在承德试验之前,为解决攀枝花地区钒钛磁铁矿的冶炼技术、冶炼方式和工艺流程等问题,首先恢复和完善西昌试验基地——四一○试验厂。一九六六年一月一五月,试验组在四一○厂进行了验证性的试验。这次试验是从选矿、烧结到高炉冶炼的联合试验。基本上是攀钢大厂生产的微缩。试验结果,证实了承德模拟试验结论是正确的,并对攀枝花钢铁基地的选矿厂、烧结厂、炼铁厂提供了宝贵的设计工艺参数和生产操作经验。
      
      中国钢管信息港刊登:
      
      第三步,首钢516立方米高炉生产试验。承德和西昌两次试验都是在小高炉进行的,这次试验于一九六七年四月一六月,在首钢516立方米高炉进行。除高炉冶炼外,还进行了烧结、铁水提钒、炼钢等试验,因此是一次大规模、全流程的工业试验。在高炉冶炼试验中,执行与承德、西昌试验一样的技术方针,冶炼获得成功。但因大高炉与小高炉的条件不尽相同,也暴露了前两次试验未引起注意的运输等方面的问题。生产试验提供的这些宝贵信息,引起了设计人员的重视。他们提前采取措施,将问题逐个解决,减少了投产后外围渣铁运输工作对生产的影响。
      
      高炉治炼2.jpg
      
      通过承德的突破性模拟试验、西昌的验证性试验和首钢的生产性试验,1.产品热处理硬度HRC只能是60HRC。59或61HRC都不能接受?
      
      经常遇到受委托的热处理产品硬度值只能在某一个确定值上,不能有偏差!比如要求热处理硬度达到60HRC,如果热处理之后达到59HRC,或61HRC就视为不合格产品。殊不知,洛氏硬度机的允许偏差还有1HRC呢!
      
      2.淬火出来的工件没有冷到室温,不能进行回火?
      
      有些人认为淬火出来后,还没有冷却到室温时,不能进入回火工序。实际上很多钢种,尤其低、中碳钢,其马氏体转变终了点大都高于室温,冷到室温时,反而容易开裂,淬火出来后就可以尽快转入回火工序。
      
      3.淬火出来的工件必须带温回火?
      
      这种做法是不可取的,要根据钢种的马氏体转变点来决定淬火之后的回火前的入炉温度。为了防止淬火开裂,不能妄加推测,一概而论的采用带温回火的办法。
      
      4.产品退火之后,要放置一周之后,才能热处理淬火?
      
      个别老板自称有提高模具使用寿命的秘诀!秘诀是什么呢?探其究竟,竟然是要求热处理者做完退火处理之后,不能马上进行淬火回火处理。模具必须在退火和淬火之间要在室温放置一个礼拜时间。说是:释放退火应力!这个道理不知道哪位专家能给于解答?
      
      5.产品尺寸加工已经全部完成,要求热处理保证不变形?
      
      有的人为了节省产品加工费用,在热处理之前,把所有的尺寸加工结束,然后去热处理淬火回火。要求热处理者保证在热处理过程中不变形,或者只允许变形量在最后一道冷加工的公差带值内!热处理的过程实质上就是一个组织变形阶段,微观上的变形积累,有谁敢保证不在宏观上表现出来成为尺寸变形呢?
      
      6.热处理的产品没有硬度?
      
      很多委托产品外加工的企业,都学会了要求进货检验,既然提出这个要求,那么伙计们就严肃对待了,也去买一台洛氏硬度计回来,放到工厂里,开始对热处理后的产品开始进货检验。这些本无可非议,但是用户总会说热处理产品检验不合格!怎么会呢?明明白白是经过检验合格出厂的,怎么到用户手中就不合格了呢?
      
      于是紧急派员去处理此事!真是不看不知道,一看吓一跳!原来他们对热处理的产品的脱碳层也不去除(加工余量足够保证加工之后,不会残留脱碳层),就直接在工件表面上面打HRC硬度了!这怎么会有高硬度呢?
      
      7.热处理工学好铁碳平衡相图就可以了?
      
      在很多资料中,都说到铁碳平衡相图在热处理中是十分重要的知识,是制定钢铁材料加热工艺的依据,而且指出:尤其是热处理工必须熟练掌握铁碳平衡相图。
      
      铁碳相图是铁碳合金在平衡状态时的组织组成图,而不是获得非平衡的马氏体、贝氏体等组织的转变图。铁碳相图的临界温度参数仅仅局限在碳钢和铸铁,非合金钢和合金铸铁。合金钢和合金铸铁的平衡状态图由于添加了其它合金元素,与铁碳平衡状态图相差还是很大的。
      
      铁碳平衡相图是加热和冷却过程中的速度是及其缓慢的结果,而且又局限于铁碳合金钢种,这个理论状态,是不可能在实际生产中大量运用,实际淬火等热处理加热冷却过程中组织转变都是在一定加热速度和冷却速度下进行的,不是完全达到平衡状态。所以,铁碳平衡相图仅仅是研究热处理、学习热处理的必备基础知识和出发点,而不是直接在热处理工艺过程中运用的相图。
      
      热处理工熟练掌握了铁碳平衡相图知识只是热处理学习的开端,不能达到使用铁碳平衡相图来处理工艺实际问题的境界。
      
      热处理工学好铁碳相图仅仅是具备热处理入门知识之一。
      
      8.退火工件可以形成等轴晶粒?
      
      在低碳钢退火工艺中,很多人认为可以获得等轴晶粒。实际上,在沸腾钢中容易获得等轴晶粒度。在Al铝镇静钢中是很难达到等轴晶粒组织的。尤其经过冷挤压的变形件退火,晶粒很明显的呈变形挤压组织形态!即使950℃以上的退火温度也难以达到等轴晶粒。
      
      9.硬度越低挤压变形越好,越容易?
      
      人们的直接思维是:硬度越越低越容易挤压变形。在钢材的挤压工艺中,珠光体球化组织状态变形能力最高,但是这个组织状态比起片状珠光体的硬度一般都高,所以要求挤压件的原始组织是珠光体球化组织的技术要求,而不能采用硬度最低的片状珠光体组织。
      
      10.锻模要求高硬度正确吗?
      
      在使用热锻模的用户中,很多人喜欢提出高硬度的要求,甚至要求52~55HRC。这个观念是错误的。
      
      这个现象的出现,究其原因,应该是某些不规范的热处理企业在做锻模对外热处理业务时,没有真正按照锻模的服役条件来淬火,而是降低淬火温度、缩短保温时间,仅仅满足用户的硬度要求,这种硬度值看似符合标准(或规范)的锻模硬度范围,由于没有考虑红硬性,在使用时,锻模的抗回火能力差,硬度很快就会降低,用户对这种使用过的锻模再检测时,发现锻模的热处理硬度不高。
      
      锻模的“老板”就动脑筋了:下次热处理时提高硬度要求,结果发现提高硬度的锻模比上一次按照标准、规范选取的硬度值的锻模寿命提高了,于是就很高兴:原来提高硬度就能解决这个问题。他怎么能知道是热处理的厂家或“大师”的无能的热处理水平造成超出标准的硬度反而寿命长的奥秘呢?结果这个问题谬种误传,致使热锻模的技术要求的硬度值一天比一天的高。终于摸索出用普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿的中国的独创技术和操作方法,攻克了一百多年来国内外没有解决的技术难关。这是中国冶金史上规模最大、领导组织最有力、也是最成功的一次科研攻关。攻关中提出的指导思想和技术路线,对攀枝花生产建设起到了巨大的作用,一九七九年获得国家科委颁发的一等创造发明奖。在金属表面形成致密的氧化膜层抑制氧的渗透。Si、W、Mo会加大脱碳,如果含有较多上述元素,在热轧和热处理过程中,应十分关注脱碳问题。
      
      中国钢管信息港刊登:钢表面脱碳层,白色为铁素体,碳在晶界扩散速度更快晶界脱碳更为显着
      
      如何解决脱碳问题呢?通常采用的方法是气体保护,如采用干燥的氮气或富含碳气体也可以达到抑制脱碳的目的。
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