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　　[摘要]通过对大型汽车模具抛光凹坑的分析，确定是钢中夹杂物的影响，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，上述工艺措施有效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

　　通过探伤定位、宏观确认和SEM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。

　　用扫描电镜(SEM)分析了大颗粒夹杂物的缺陷，大颗粒夹杂物主要由铝的氧化物组成，含有锰的氧化物和少量的铬。具体结果如图2和表2所示。可以判断夹杂物主要是浇注时钢水的二次氧化造成的。

　　通过对试样中夹杂物的定性分析，可以看出夹杂物主要是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间喷吹管漏斗砖距离过大，三者无法完全无缝连接，无法实现全封闭浇注。由于氩气保护装置的先天缺陷1.2738模具钢由于抛光作用，钢水在浇注过程中与空气接触，二次氧化的可能性大，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提升功能，设计了一种新型氩气保护罩。经过四次改进，更终形成了伸缩式全封闭氩气保护罩，可以在浇注时实现全封闭浇注， 整个浇注过程钢水与空气隔绝，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，以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。本研究对钢锭模充氩过程中氧气浓度的变化进行了标定，确定了合适的充氩时间，既能降低钢锭模中的氧气浓度又能减少氩气的用量，在低成本的情况下达到更佳效果。锭模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，充氩后氧含量维持在17.6%左右，没有进一步下降的趋势。因此，模具中的充氩时间设定为15分钟。

　　通过优化氩气保护浇注系统和结晶器充氩，钢材探伤夹杂率由1.6%降至0.08%，有效降低了废钢率的产生，如表4所示。

　　(1)钢中的大颗粒和异常夹杂物由于浇注过程中钢水与空气接触的二次氧化过程，浇注过程中形成大量氧化物夹杂物，夹杂物进入钢锭内部形成材料内部缺陷，影响模具材料的抛光性能。

　　(2)通过优化氩气保护浇注系统，有效防止了浇注过程中钢液的二次氧化；通过对结晶器充氩的优化，降低了浇注系统中的氧浓度，可以有效控制钢的夹杂物水平，满足材料抛光的要求。

　　结束

　　文末相约，感谢阅读！

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