滲碳齒輪鋼18CrNiMo7-6是一種表面硬化鋼，具有高強度、高韌性和高耐磨性等優點，廣泛應用于礦山、運輸、機車牽引、起重和內電等工業領域。某廠生產的18CrNiMo7-6鋼大批量地出現低倍夾雜物，嚴重影響產品質量以及市場信譽。針對產品有缺陷的部位，采取低倍、高倍和掃描電鏡等方式進行分析研究。
18CrNiMo7-6鋼生(sheng)產工藝路線(xian)：電爐(lu)冶煉→LF精煉→VD真空→澆(jiao)注→緩(huan)冷坑緩(huan)冷→鋼錠加熱→鍛造→鍛后退(tui)火→無損檢(jian)測(ce)→檢(jian)驗、檢(jian)查→交貨。
具體(ti)生產工藝操作如下：裝料(liao)時(shi)生鐵(tie)或(huo)鐵(tie)水的(de)量大于鋼鐵(tie)總量的(de)30%；初煉時(shi)P≤0.010%，T＞1580℃時(shi)出(chu)鋼；精煉過程中(zhong)盡(jin)快造好白色(se)泡沫渣，且白渣保持時(shi)間大于20min。當(dang)[S]≤0.010%，溫(wen)度(du)≥1650℃時(shi)抽(chou)真(zhen)(zhen)空；VD階段，逐級開啟真(zhen)(zhen)空泵，真(zhen)(zhen)空度(du)達到67Pa，保持15min以(yi)上(shang)，放散(san)；澆(jiao)注過程中(zhong)嚴格控(kong)制注溫(wen)注速(su)，嚴禁在澆(jiao)注1/3之后調(diao)整流速(su)。
從低倍(bei)試片上觀察(cha)夾雜(za)物(wu)的(de)分布，發現顆粒大而多(duo)、排列無規律，而且(qie)發生夾雜(za)的(de)部(bu)位也不固定，有的(de)出現在(zai)鋼錠(ding)頭部(bu)，有的(de)在(zai)尾(wei)部(bu)，有的(de)在(zai)中間。
雖然鍛造過(guo)程會使鑄態組(zu)織(zhi)的(de)(de)夾(jia)(jia)雜(za)(za)缺(que)陷(xian)聚集(ji)，但如此(ci)大批量地產(chan)生缺(que)陷(xian)，初步確(que)認應該是(shi)冶煉(lian)過(guo)程，主(zhu)要是(shi)脫(tuo)氧過(guo)程出現問題(ti)。從夾(jia)(jia)雜(za)(za)缺(que)陷(xian)分(fen)析中可看出，在低倍試片中除(chu)夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)外(wai)(wai)，無一般(ban)疏松等其他低倍缺(que)陷(xian)，夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)分(fen)布范圍較大，有的(de)(de)彌(mi)散(san)分(fen)布，有的(de)(de)聚集(ji)分(fen)布，夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)邊緣(yuan)與基體(ti)有尖角。高倍檢測情況也證明夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)顆粒(li)尺(chi)寸(cun)大，有尖角并嵌(qian)入基體(ti)。從掃描(miao)電鏡結果(guo)可以看出，除(chu)基體(ti)含(han)量外(wai)(wai)，缺(que)陷(xian)中氧所占比例平均為(wei)(wei)(wei)54.55%，鋁為(wei)(wei)(wei)32.66%，鎂為(wei)(wei)(wei)4.01%，鈣(gai)為(wei)(wei)(wei)3.74%，硅為(wei)(wei)(wei)1.02%，錳為(wei)(wei)(wei)0.82%，鐵為(wei)(wei)(wei)2.67%。從夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)的(de)(de)組(zu)成判斷，次夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)主(zhu)要由氧和(he)鋁組(zu)成，且(qie)氧和(he)鋁的(de)(de)比例接近3∶2，由此(ci)確(que)定夾(jia)(jia)雜(za)(za)物(wu)(wu)的(de)(de)主(zhu)要組(zu)成是(shi)Al2O3。
為(wei)了降低夾雜(za)物(wu)缺陷，技術(shu)人員(yuan)對18CrNiMo7-6鋼的(de)生產(chan)工藝進(jin)行了改進(jin)，采(cai)用兩(liang)種工藝進(jin)行生產(chan)：一(yi)種是在初(chu)(chu)煉(lian)(lian)出(chu)鋼過程不(bu)加鋁(lv)錠，到精(jing)煉(lian)(lian)工位(wei)(wei)喂鋁(lv)線(xian)；另一(yi)種是在初(chu)(chu)煉(lian)(lian)出(chu)鋼過程加鋁(lv)錠脫氧，到精(jing)煉(lian)(lian)工位(wei)(wei)后，視(shi)鋼中鋁(lv)含量情況，少量補(bu)喂鋁(lv)線(xian)。工藝研究結果表明：
（1）18CrNiMo7-6鋼夾雜物缺陷的主要成分是Al2O3。
（2）脫氧時機與是否發生夾雜缺陷關系不大。
（3）在噸鋼用鋁量一定的前提下，提高沉淀脫氧用鋁量，降低擴散脫氧用鋁量，有利于消除Al2O3夾雜缺陷。
（4）經驗(yan)表明(ming)，無論(lun)采用(yong)何種工(gong)藝生產，用(yong)鋁脫氧(yang)盡可能在精(jing)煉前期完(wan)成。