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DSS厂粉末钢供货技术条件

时间:2019-10-21 17:43:35  来源:  编辑:
摘要:简述 DSS 厂粉末高速钢、粉末钢生产方法、钢材品种、尺寸范围及供货技术条件。
关键词:粉末冶金工具钢;粉末冶金高速钢;
一、DSS 厂概况
DSS 厂位于乌克兰第聂伯(Dnieper)河畔工业区,建于 1932 年,现已有约90 年历史,2002年共生产各种特殊钢23.2万吨,年销售值1.4亿美元,其中40.5%销往欧洲,21.4%销独联体各国,其余38.1%在乌克兰销售。2001 年其不锈钢、工具钢、高速钢、耐热合金等高合金钢的比例达62%,其余38%为轴承钢、合结钢等。
DSS 钢厂是世界上第一家应用 ESR(电渣重熔)技术的钢厂。
DSS 厂是独联体航天、燃气轮机,军工及海上石油钻探等重要原材料生产基地。 1980 年该厂从瑞典引进粉末冶金工具钢和高速钢的生产设备及技术并投人生产。本厂是目前独联体各国中唯一生产PM HSS和PM TS的工厂。其热等静压(HIP)设备可处理直径为(500±10)mm,长度为(1710±20)mm,重量达(1900±200)kg 的包套。
2001 年12月以前,DSS 厂的 PM HSS 主要为美国熔炉伯(Crucible)钢厂进行贴牌生产,我厂质量水平达到熔炉斯伯厂的技术指标且成本更为低廉。这帮助了 Crucible 以价格优势将日本日立金属的PM HSS 完全挤出美国市场。而百禄(Bohler)在1999年底自己的喷粉装置未投产前,DSS厂是其钢粉供应商之一,由百禄钢厂自行HIP后制成PM HSS材出售。DSS 厂年产粉末钢 2000 吨以上。
二、DSS 厂的PM HSS 生产简单流程
PM HSS 采用粉末冶金工艺,高速气体冲击使钢水雾化成微小的球状液滴滴落,快速冷却形成细微粉末,每个粉末的元素分布均匀,冷却速度极快从而没有偏析,钢粉经过筛置入钢包套,焊封顶盖。钢包套尺寸为:直径500±10mm,长度1710± 20mm,重1900±200kg。包套在 250MPa(2000 大气压)进行冷等静压;然后进行热等静压(HIP),温度为 1150℃,压力为 100MPa(1000 大气压),以获得致密的钢坯,经挤压 的钢坯尺寸为直径 450±20mm,长度1500±100mm,重量1910±200kg,钢坯经锻压直到成品尺寸。
DSS 厂有两台 GFM 长材精锻机,能力为 3.4MN 和 10MN,10MN 精锻机的相对锤头开口距离为550mm,可锻直径410 以下的PM HSS 粉末钢。
DSS 厂在技术条件中规定,对直径 200mm 及以下的棒材,或相等截面的方扁材,其锻压比最小为 4.此值由DSS工艺保证,不在质量保证书中注明。
对直径大于200mm的棒材,或相等界面的方扁材,其锻压比最小为2.5并在质量保证书中注明。其他锻压比值可由供需双方商定。
PM HSS 粉末钢无共晶碳化物不均匀性的问题,因为在热等静压(HIP)过程中钢粉颗粒表面只会相互烧结而不会熔化。 锻压比只涉及钢材致密性问题,故可采用比普通冶炼高速钢较小的锻压比。DSS 粉末钢,其尺寸范围为直径 2-410mm 的棒材,直径 415-700 的钢盘(其直径/厚度比大于1.0),边长80-350mm 的锻造方钢及边长30-350×90-800mm 的锻造扁钢。
三、DSS 厂可生产的粉末钢钢种
DSS          C    Cr    Mo    W     V    Co     S     P
PM 2     0,83 4,20 5,00 6,40 1,90 --- 0,030 0,030
PM 4     1,35 4,30 4,90 5,90 4,10 --- 0,030 0,030
PM 7     1,00 3,80 8,70 1,75 2,00 --- 0,030 0,030
PM 9     1,80 5,30 1,30 --- 8,70 --- 0,030 0,030
PM 10   2,45 5,30 1,30 --- 9,40 --- 0,05 0,030
PM 14   1,30 4,15 0,85 12,00 3,75 --- 0,0300,030
PM 23   1,35 4,20 4,80 6,00 3,90 --- 0,030 0,030
PM T15 1,60 4,00 --- 12,20 5,00 5,00 0,030 0,030
PMT15+ 1,60 4,80 2,00 10,50 5,00 8,00 0,030 0,030
PM 30   1,30 4,20 5,00 6,30 3,00 8,00 0,030 0,030
PM 60   2,30 4,00 7,00 6,50 6,50 10,50 0,030 0,030
PM 42   1,10 3,75 9,50 1,50 1,15 8,50 0,030 0,030
PM 48   1,50 4,00 5,20 10,00 3,00 9,00 0,07 0,030
PM 440  2,20 17,50 0,50 --- 5,80 --- 0,030 0,030
PM D2   1,55 11,50 0,70 --- 0,95 --- 0,030 0,030
PM D7   2,30 12,50 1,10 --- 4,00 --- 0,020 0,030
PM D3   2,00 11,50 --- --- --- --- 0,030 0,030
DSS 厂同时掌握包括美国、法国、奥国、德国等在内的包括:CPM10V CPMREX45 ASP2023 ASP2030 ASP2060 S390 S590 S690 S790 等制造工艺。
DSS 厂对微量元素规定为:
微量元素 Ti Al Ni Cu P S
含量≦ 0.03 0.035 0.4 0.3 0.03 0.03
注:也可供应含S为0.06%--0.15%和Mn≦0.80%的钢,但要在合同中注明。
DSS 厂对气体含量规定值为:
气体种类 类别   Ar       N2      O2
含量≦ PM HSS 0.05    800   150/10-6ppm
             PM TS   0.05    1500   200
四、DSS 厂各牌号粉末钢的检测标准
1、退火硬度
DSS 厂各种牌号规定的退火硬度值完全按原采用的国家标准或厂标上个规定的退火硬度值,并在质保书中注明。
  1. 超声波检测直径或厚度为20mm及以上的粉末钢按照德国钢铁测试图页SEP1921进行超声波检测,需符合以下标准:直径或厚度组级20-410 3 Ee415-745 3 De,对直径小于20mm的磨光和抛光材,其制造工艺应保证其在半成品时能通过超声波检测要求(组3,级Ee)。
3、宏观组织检验按原苏联国家标准 TOCT28293-89粉末冶金高速钢一般技术条件,在宏观检查中不允许有夹层、夹杂物、裂纹及严重等级3级的环状硫化物液析。
4、微观组织检查按 TOCT28293-89,不允许有:超过严重等级3级的显微疏松带状组织(有较多残余奥氏体,颜色较基体稍白)超过2 级氧化物沉淀于钢粉颗粒边缘(氧析液)超过严重等级 2 级在一个断面上(全试样表面)有超过一颗的外界粉末颗粒。
5、非金属夹杂物含量
非金属夹杂物含量可按 DIN50602 中方法K,或 ASTM E45中方法A进行检查,应符合以下规定:
按DIN50602 中方法 K 检查,非金属夹杂物含量不应超过 KO-20。
按ASTM E45 中方法 A 进行检测的各类夹杂物各自的平均值应符合下表所示夹杂物类型
A B C D
细  2 2 2 2
粗  1.5 1.5 1.5 1.5 
6、共晶碳化物不均匀度
共晶碳化物不均匀度按德国钢铁测试图页SEP1615 检验,也即不分钢材直径大小,均用电弧炉冶炼高速钢直径≦16mm 的那一张A级图片(碳化物不均匀度最好的图片)进行比对要求碳化物细小,极为均匀。
五、可供尺寸和表面粗糙度值
1、磨光和抛光棒材
直径 ll 2~50 mm 的磨光和抛光棒材,其直径公差 h9,hlO,h11,h12 不等。
表面粗糙度 Ra≤2.5μm(约为我国 ▽6 及以上)。
2、热轧材
直径∮12~70mm 热轧材经 Landgraf 自动线精整的磨光和抛光的棒材,直径公差 h9,k9,h10,k10,h11,k11。表面粗糙度 Ra≤1.4μm(约为我国▽6 及以上)。此自动线于 2002 年投产为德国SMS厂产品,是DSS厂2002年技改项目。
3、 锻件
直径∮74~410mm 锻件经车加工,直径公差为 IT13~15不等。表面粗糙度对直径小于和等于180mm者为Rz≤60μm,直径大于180mm 者为Rz≤80μm(二者均约为我国▽3 及以上)。
4、锻造方、扁钢
边长 80~350 mm 的锻造方钢,表面经铣或刨,边长公差为 IT 17,表面粗糙度Rz≤100μm(约相当我国▽2 及以上)。
六、PM 钢材
1、精整后 PM 材的脱碳层深度(铁素 体+过渡层)规定精整过的钢材,如圆棒的剥皮、车削、磨削、抛光,圆盘的车削,方和扁方材的铣削、刨削等,DSS 的工 艺应保证不允许有脱碳层存在。
2、 PM 钢材淬火晶粒度
淬火后晶粒度尺寸用截数法Synder—Graff 测定,其平均值应不低于SG13(相当我国的10 号晶粒尺寸)。
3、 PM 钢材的淬回火硬度值
DSS 厂各种牌号 PM HSS 和 PM TS 规定的淬回火硬度值完全按原采用的国标(或厂标准)规定的淬回火硬度值。
钨钼系的 PM HSS 一般均规定≥64 HRC,只有低合金PM M50 为≥61 HRC。
高碳高铬 PM TS 的淬回火硬度一般在 59~62HRC。具体值可查DSS厂供货技术条件。
七、总结
概括说明DSS 厂的 PM HSS 粉末钢和PM TS粉末钢供货技术条件,DSS 厂的PM HSS粉末钢质量可靠,性价比优越,DSS 厂的PM HSS 单价比同成分的西方厂商产品低 30%,适合我国应用。
 
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