关于钢材的化学成分偏差问题

霜月

几年前在热处理论坛曾提出来讨论过，现又遇到此问题。
机加工在加工一种20CrMnTi材料盆齿的螺孔时，部分产品出现攻丝困难，无法加工现象，检测加工困难坯件硬度比较高：217~241HB，判定是锻造公司预先热处理有问题，将加工困难的坯件退给了锻造公司。锻造公司很重视，按人、机、料、法、环要求做了全面分析，发现同一件坯件不同部位的碳含量有差异最高0.274%，最低0.241%，钢厂来人反复取样分析，仍是高出20CrMnTi标准上限0.04%。追踪该炉材料复检纪录，碳含量只有0.21%，重检保留的试样，碳含量及其它成分都合格。不知同一炉钢为什么会出现如此大的偏差？

tom

正常，中国的炼钢水平就这样，这方面不得不服小日本。

搬运工

有时候检测误差是比较大的。
人们习惯上检测结果在范围内就放过去了。

草原的风

个人看法，仅供参考。
首先按照我们国家的钢号标准看，相邻钢号的化学成分是有重叠部分的，冶炼的是20CrMnTi，可能会得到“25CrMnTi”，另外冶炼的钢的化学成分有偏析是很正常的，可以通过随后的轧钢、锻造或均匀化退火来消除的，可是由于市场经济的缘故，轧钢少几道、锻造少锻打几下、不进行均匀化退火或进行的不充分是很能够降低成本，省下的就是挣下的，全是市场经济惹的祸。

kop123

钢厂检测的成分一般是经熔炼分析的得到的结果，而钢材使用者检测的是成品钢材。因钢在结晶时会产生偏析现象，所以两者会有差别。

落水残阳

4楼5楼说的对的。
1）前一炉炼钢的成分会影响到后一炉；
2）偏析比较严重。形成偏析之后没有好好的扩散退火。

霜月

草原的风 发表于 2012-12-31 14:25

                               
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个人看法，仅供参考。
首先按照我们国家的钢号标准看，相邻钢号的化学成分是有重叠部分的，冶炼的是20CrMnT ...

冶炼的是20CrMnTi，可能会得到“25CrMnTi”这种情况倒是很少遇到，但购买的20CrMnTiH2，得到20CrMnTiH5的情况经常出现。

霜月

kop123 发表于 2013-1-3 16:22

                               
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钢厂检测的成分一般是经熔炼分析的得到的结果，而钢材使用者检测的是成品钢材。因钢在结晶时会产生偏析现象 ...

复检结果与经熔炼分析得到的结果有差异可以理解，现在是同一炉钢复检结果差异大，同一零件上不同部位的碳含量差异都比较大。

kop123

霜月 发表于 2013-1-3 20:07

                               
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复检结果与经熔炼分析得到的结果有差异可以理解，现在是同一炉钢复检结果差异大，同一零件上不同部位的碳 ...

您可以看看锻件有没有偏析。另外，锻件在进厂之前有没有经过热处理，有没有轻微渗碳情况的发生。

霜月

kop123 发表于 2013-1-3 20:38

                               
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您可以看看锻件有没有偏析。另外，锻件在进厂之前有没有经过热处理，有没有轻微渗碳情况的发生。 ...

不可能有轻微渗碳的情况，因为检测的锻件已被粗车去2mm的厚度了。偏析是1.5级，不知道1.5级对应的化学成分波动范围是多大？

搬运工

我们这里总在说材料问题。
购进光谱仪后，发现有两根50Mn混入20CrMnTi了，其余次次检测均无成分问题，不同部位有差异，但都在要求范围内。

kop123

霜月 发表于 2013-1-3 20:42

                               
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不可能有轻微渗碳的情况，因为检测的锻件已被粗车去2mm的厚度了。偏析是1.5级，不知道1.5级对应的化学成 ...

我也不明白这两者的对应关系。还想问一下：你们检测成分的位置是锻件的横向还是纵向？如果是纵向，则有可能造成成分的差异。

霜月

搬运工 发表于 2013-1-3 20:55

                               
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我们这里总在说材料问题。
购进光谱仪后，发现有两根50Mn混入20CrMnTi了，其余次次检测均无成分问题，不同 ...

20CrMnTi的碳含量为0.17~0.23%，如果不同部位的碳含量一个为0.17%、另一处为0.23%，都在要求范围，这个差异比较大，标准没有规定。

霜月

kop123 发表于 2013-1-3 21:05

                               
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我也不明白这两者的对应关系。还想问一下：你们检测成分的位置是锻件的横向还是纵向？如果是纵向，则有可 ...

取样位置是锻件的纵向。

kop123

霜月 发表于 2013-1-3 21:11

                               
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取样位置是锻件的纵向。

也就是大致平行于锻造流线的方向。个人认为还是检测钢材比较好，毕竟锻造加工对于化学成分检测有一定的影响。

热火流苏

楼主这是毛毛雨的偏差了，11年遇到过45钢检出含碳0.75%的，12年检出2311钢含碳0.90%的。

风来疏竹

大家说得对，成分偏析普遍存在，源头主要在冶炼环节，偏析特别严重时，再经过后续的锻造、轧制、热处理手段，均不能很好纠正，导致产品零件使用寿命短，从而发生早期失效。

霜月

是否应从标准上对成分偏析作一个明确的规定，比如直径100mm的圆钢，不同部位的成分相差应小于0.02%或0.03%，有无可操作性？

wanggong

霜月 发表于 2013-1-4 18:14
是否应从标准上对成分偏析作一个明确的规定，比如直径100mm的圆钢，不同部位的成分相差应小于0.02%或0.03% ...

技术上是可行的，钢厂可以做到，问题是话语权在钢厂。中国的钢厂是国企联盟，虽有相互竞争，不是完全市场经济下的企业。口头上可以答应，签技术协议还是按标准。作为用户，只能多方面要求限制，保证淬透性，成分偏析等等，不能只靠一个化学成份检测项目来判定。只是出于简便，日常检验以化学成分检测为主。

smg016

作为锻造厂的我们感到很无奈，钢厂送来的质保书是合格的，化验的话取样取在钢锭的一端，由于钢锭冶炼本身存在偏析，所以有超标也无法都检出来。再者，锻造会海边影响偏析。我们有几次质量事故，质保书合格，自己化验合格，，锻后一般不再化验，只是出厂前打一下光谱，确认材质，交客户后反馈不合格超标

霜月

smg016 发表于 2013-1-15 20:35

                               
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作为锻造厂的我们感到很无奈，钢厂送来的质保书是合格的，化验的话取样取在钢锭的一端，由于钢锭冶炼本身存 ...

锻造不会让成分更加不均匀吧？

草原的风

霜月 发表于 2013-1-3 20:05

                               
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冶炼的是20CrMnTi，可能会得到“25CrMnTi”这种情况倒是很少遇到，但购买的20CrMnTiH2，得到20CrMnTiH5的 ...

按照国家标准，40号钢含碳量是0.37~0.45%，45号钢含碳量是0.42~0.50%，现在炼出来的钢含碳量是0.43%，你说你买什么钢吧？买40钢是它，买45钢液是它！适应性强嘛，嘿嘿

smg016

霜月 发表于 2013-1-15 21:17

                               
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锻造不会让成分更加不均匀吧？

锻造可以改善偏析情况，但是搞不好就更严重

霜月

smg016 发表于 2013-1-16 07:41

                               
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锻造可以改善偏析情况，但是搞不好就更严重

是锻造没搞好还是锻后的冷却没搞好？

smg016

霜月 发表于 2013-1-16 22:33

                               
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是锻造没搞好还是锻后的冷却没搞好？

锻造加热，利用率，变形不均匀，都是因素

qibao9891

在钢厂有一种现象，炉长请检验室喝酒唱歌。

估计这是唱歌之后炼出来的一炉钢。

现在炼钢设备不落后，炼钢人才不落后，但是人的思想还差点。

qibao9891

今天上传了《GBT 222-2006 钢的成品化学成分允许偏差》，供霜姐参考。

http://www.rclhome.net/forum.php ... tid=1605&extra=

夏日凉风

草原的风 发表于 2013-1-15 21:59

                               
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按照国家标准，40号钢含碳量是0.37~0.45%，45号钢含碳量是0.42~0.50%，现在炼出来的钢含碳量是0.43%，你 ...

我们之前为一个客户供锻件毛坯，用户要求25CrMnSiA和30CrMnSiA，每种锻件都不是很多，没办法冶炼钢锭。就炼了一炉含碳量0.27的，两个都能用。感觉挺对不起客户的。本来要两种材料的，我们还是给弄成一炉钢了。

夏日凉风

qibao9891 发表于 2013-2-2 23:06

                               
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在钢厂有一种现象，炉长请检验室喝酒唱歌。

估计这是唱歌之后炼出来的一炉钢。

深有体会。就拿铸锭环节来说，对浇注速度的控制，就是通过一炉钢水浇注时间来控制，但是实际操作的时候，比如要求浇注10分钟，前5分钟可能快浇完了，后五分钟特别慢，工艺要求的浇注时间也执行了，但是出来的钢锭肯定问题比较多的。

夏日凉风

霜月 发表于 2013-1-16 22:33

                               
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是锻造没搞好还是锻后的冷却没搞好？

通过锻后处理改善成分偏析很困难，需要的时间太长了。

草原的风

夏日凉风 发表于 2013-2-7 13:10

                               
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我们之前为一个客户供锻件毛坯，用户要求25CrMnSiA和30CrMnSiA，每种锻件都不是很多，没办法冶炼钢锭。就 ...

这个不怨你们，应该是国家标准惹的祸，制定标准的人，为了能够使自己方便，因此，把含量范围扩大，这样合格品率就大了，除了极个别情况，都是合格品