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　　[摘要]通过对有抛光点蚀的大型汽车模具的分析，确定了钢中夹杂物的影响，并通过扫描电镜确定了夹杂物的成分和具体来源。通过优化氩气保护浇注系统，有效地防止了浇注过程中钢液的二次氧化。通过优化结晶器充氩，降低了浇注系统中的氧含量，有效地控制了钢中夹杂物的水平。

　　2试验材料和方法

　　2.1测试材料的准备

　　对于有缺陷的样品，通过超声波定位、宏观确认和扫描电镜成分分析，更终确定了夹杂物的具体来源。

　　3夹杂缺陷表征

　　解剖样品后，在低倍显微照片上发现明显的大颗粒夹杂物，如图1所示。

　　扫描电镜分析表明，大尺寸夹杂物的缺陷主要是铝的氧化物，但也有锰和少量铬的氧化物。具体结果见图2和表2，Scana asgm2738hh。可以判断夹杂物主要是浇注时钢水的二次氧化造成的。

　　通过对样品中夹杂物的定性分析，可以看出夹杂物主要是由浇注过程中钢液的二次氧化造成的，因此浇注过程中需要对氩气保护系统进行优化。

　　4.1压铸工艺

　　4.2氩气保护浇注系统的优化

　　原氩气保护装置为喇叭型，浇注过程中钢包水口与中注管漏斗砖距离过大，无法实现两者的无缝连接，无法实现全封闭浇注。由于氩气保护装置的先天缺陷1.2738模具钢抛光作用使钢水在浇注过程中与空气接触，二次氧化的概率大，不利于保证产品质量。为了解决这一问题，有必要研制一种新型的全封闭氩气保护装置。基于现有浇注设备的升降功能，设计了一种新型氩气保护罩。经过四次改进，更终形成了可伸缩的全封闭氩气保护罩，可实现全封闭浇注， 在整个浇注过程中钢水与空气隔绝，减少了过程中钢水的二次氧化和冷结现象。

　　4.3模具充氩的优化

　　浇注前向锭模内充入氩气，排出锭模内储存的空气，保证钢水进入浇注系统后不与空气接触，减少钢水的二次氧化。本研究标定了充氩过程中锭模内氧浓度的变化，确定了合适的充氩时间，既能降低锭模内氧浓度，又能减少氩气用量，以较低的成本达到更佳效果。铸锭中氧浓度随充氩时间的变化如表3所示。

　　从表3可以看出，随着结晶器充氩时间的延长，锭模中的氧含量呈下降趋势。充氩15分钟后，氧含量达到稳定状态，连续充氩后氧含量保持在17.6%左右，没有下降趋势。因此，模具中的充氩时间设定为15分钟。

　　通过氩气保护浇注系统的优化和结晶器充氩的优化，钢材探伤夹杂率由1.6%降至0.08%，有效降低了钢材废品率，如表4所示。

　　(1)钢中的大颗粒和异常夹杂物是由于浇注时钢液与空气接触发生二次氧化，导致浇注时形成大量氧化物夹杂物。夹杂物进入铸锭后，形成材料内部缺陷，影响模具材料的抛光性能。

　　(2)通过氩气保护浇注系统的优化，有效防止了浇注过程中钢液的二次氧化；通过优化模具充氩，降低浇注系统中的氧浓度，可以有效控制钢的夹杂物水平，满足材料抛光要求。

　　结束

　　文末相约，感谢阅读！

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