不銹鋼精密鑄鋼件熱裂紋是高溫凝固階段產生的裂紋,是指從線收縮開始溫度到凝固結束溫度的階段,尤其在結晶末期的固相線溫度附近,此時固相周圍還存有少量液相層,晶間結合力弱,若鑄件收縮受阻,在拉應力作用下極易產生晶間開裂,產生的裂紋難以被液相層中的液態金屬所彌合,就會形成熱裂紋。與奧氏體不銹鋼結晶溫度范圍僅2540℃。相比,雙相不銹鋼的結晶溫度范圍很寬,達到了125~140℃。凝固過程中,在固液兩相區停留的時間較長,鑄件上形成的液相層較多,產生熱裂紋的可能性相對也就較大;雙相不銹鋼的鑄造收縮率較大,達到了2.6%~2.8%,超級雙相不銹鋼更是高達4.5%,鑄件收縮受阻時,在較大拉應力作用下,鑄件更易產生晶間開裂而形成熱裂紋。 冷裂紋是低溫冷卻階段產生的裂紋,是指鑄件凝固后冷卻到彈性狀態時,因局部鑄造應力大于極限強度而引起的開裂。在雙相不銹鋼的凝固冷卻過程中,首先析出的是鐵素體相,隨著鐵素體晶粒逐漸長大,直至凝固結束形成單相鐵素體。粗大的鐵素體晶粒會降低不銹鋼的韌性,這通常被稱為晶粒粗化脆性。隨著溫度的降低,鐵素體逐漸向奧氏體轉變,形成了鐵素體和奧氏體雙相組織。當鑄件緩慢冷卻到600~900℃左右時,在該溫度范圍內超過3min就會迅速析出。 相等金屬間相分布在晶界和相界上,極大地削弱了晶間/相間的結合力;同時由于鐵素體和奧氏體熱膨脹系數的不同,導致的熱失配應力使殘余熱應力增加相間結合力的削弱和熱應力的增加這兩方面因素互相疊加,使雙相不銹鋼的相界/晶界成為薄弱部位,易形成裂紋源,在宏觀上表現為雙相不銹鋼的強度和韌性嚴重降低。 這種現象被稱為。相脆性。當溫度進一步降低到400~500℃左右時,鐵素體相上會形成共格的富鉻析出物,塑性嚴重降低,這一般被稱為475℃脆性。晶粒粗化脆性、相脆性和475℃脆性的存在,使雙相不銹鋼鑄件極易出現冷裂紋缺陷。 雙相不銹鋼鑄件在常規生產條件下有。相析出,降低了雙相不銹鋼強度,從而使雙相不銹鋼鑄件產生冷裂紋。 此外,大型不銹鋼鑄件缺陷也易使雙相不銹鋼產生冷裂紋。由于雙相不銹鋼具有較高的Cr,Ni含量,使得鋼液粘稠,流動性較差,在鋼液澆注過程中,渣不易上浮,易出現夾渣缺陷。夾渣缺陷削弱了金屬間的結合力,引起雙相不銹鋼的強度降低,從而導致冷裂紋的產生。另外,雙相不銹鋼的N含量較高,在鑄件的然后凝固部位易形成析出式氮氣孔,氣孔缺陷會形成應力集中,同樣易產生冷裂紋。bthjzz