1、硫化物的有害作用
碳化鉻耐磨焊絲中的硫化物夾雜主要是MnS。由于MnS極易溶于含Cl-的水中,它的有害作用主要是降低焊絲的耐蝕性,特別是降低耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性能,而且與焊絲中錳含量有關(guān)。
國外已開始生產(chǎn)低錳量(≤0.3%)的0Cr18Ni12Mo2(316)和00Cr18Ni14Mo2(316L)則要求焊絲中硫量從≤0.01%降到≤0.003%或≤0.004%,以滿足ASTM
F138標(biāo)準(zhǔn)的要求。
研究已表明,低錳量的0Cr18Ni9其耐點(diǎn)蝕性能與含約2%Mo的正常錳量的0Cr17Ni14Mo2相當(dāng)。國內(nèi)在生產(chǎn)中已采取措施,在盡量降低18-8鉻鎳焊絲中硫量的同時,也在降低焊絲中錳量,一般控制在1%以下(大多約0.5%)。
由于硫化物和氧化物復(fù)合夾雜的存在,破壞了碳化鉻耐磨焊絲基體的連續(xù)性,經(jīng)熱加工后,硫化物延伸變形,而氧化物夾雜變形,夾雜兩端形成微裂,導(dǎo)致了應(yīng)力集中,同時還強(qiáng)化了焊絲的力學(xué)性能的方向性。所以焊絲中硫化物的另一有害作用是降低焊絲的塑、韌性和抗疲勞性能,特別是橫向性能。
2、氧化物和硅酸鹽的有害作用
焊絲中夾雜物的存在,破壞了碳化鉻耐磨焊絲基體的連續(xù)性并導(dǎo)致應(yīng)力集中,從而降低焊絲的塑、韌性和抗疲勞性能,焊絲中氧化物和硅酸鹽也不例外,由于Al2O3等夾雜硬度高,難變形,多呈鏈狀、串狀,一方面增強(qiáng)焊絲的力學(xué)性能的方向性,使橫向性能惡化,另一方面使焊絲的切削加工性下降,而且很難拋光。
1Cr18Ni9Ti連鑄坯表面的翻皮、結(jié)疤、凹凸不平以及裂紋等缺陷均與焊絲中非金屬夾雜物有關(guān),其中主要是SiO2、FeO?Al2O3和鈦的氧化物與氮化物。
一些焊絲廠1Cr18Ni9Ti焊絲管內(nèi)表面翹皮和外表面螺旋形裂紋等缺陷也常常與焊絲中氧化物、硅酸鹽和氮化物有關(guān)。
碳化鉻耐磨焊絲中常常觀察到有以氧化物和硅酸鹽為“核心”,以各種硫化物,如MnS,(Fe,Mn)S為“外殼”的復(fù)雜夾雜物。這種夾雜物對焊絲的耐點(diǎn)蝕、
耐縫隙腐蝕性能最為有害。
國外對經(jīng)退火、酸洗和表面精加工的0Cr18Ni9(304)碳化鉻耐磨焊絲冷軋表面的大量發(fā)紋進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:這些發(fā)紋是由于焊絲中CaO和MnO的硅酸鹽經(jīng)熱軋、冷軋后變形、伸長,再經(jīng)酸洗,夾雜物脫落,最后經(jīng)精加工便以發(fā)紋形態(tài)顯露了出來。
國內(nèi)生產(chǎn)并大量出口的2Cr13餐具,有的由于使用前在運(yùn)輸過程中便嚴(yán)重銹蝕而導(dǎo)致全部退貨。國產(chǎn)2Cr13和進(jìn)口2Cr13板材耐點(diǎn)蝕的對比結(jié)果表明:國產(chǎn)板材擊穿電位很低,有的板材根本不能鈍化。這說明國產(chǎn)材耐銹蝕性能較差。采取用硅鐵粉代替原用的全鋁粉脫氧等措施,最終2Cr13板材耐銹蝕不良問題獲得了圓滿解決。
3、氮化物的有害作用
由于碳化鉻耐磨焊絲中的氮化物夾雜硬度高,不易變形,在焊絲材中又多成群分布,所以對焊絲的不利影響與Al2O3、SiO2等氧化物夾雜相當(dāng)類似。如降低焊絲的橫向性能、抗疲勞性能和拋光性能等。
在含鈦的碳化鉻耐磨焊絲中,由于氮可與鈦形成TiN、Ti(C,N),以及焊絲液中TiO2、Al2O3等的存在,常常使連鑄坯表面缺陷增加,鑄坯內(nèi)部純凈度也降低。不僅增加鑄坯的修磨量和金屬的消耗,而且使焊絲材成品質(zhì)量下降。