DSS廠粉末鋼供貨技術條件

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DSS廠粉末鋼供貨技術條件
+ u# g: \% S2 D/ j摘要：
* P; x! d1 [% |+ k    簡述DSS廠粉末高速鋼、粉末鋼生產方法、鋼材品種、尺寸范圍及供貨技術條件。
+ G% i- F0 t3 k% p% S$ T關鍵詞：粉末冶金工具鋼；粉末冶金高速鋼；DSS廠
" S1 F0 v" ^: z0 Y. ?* C2 L一、DSS廠概況
% n+ D1 X8 I' |  w' H" ]    DSS廠位于烏克蘭德尼伯(Dnieper)河畔工業區，建于1932年，現已有70余年歷
史，2002年共生產各種特殊鋼23．2萬噸，年銷售值1．4億美元，其中40．5％銷往
; a0 O0 C6 b. h0 H歐洲，21．4％銷獨聯體各國，其余38．1％在烏克蘭銷售。2001年其不銹鋼、工具
鋼、高速鋼、耐熱合金等高合金鋼的比例達62％，其余38％為軸承鋼、合結鋼等。
    DSS鋼廠是世界上第一家應用ESR（電渣重熔）技術的鋼廠。
' C% J. \( i7 N    DSS廠是獨聯體航天、燃氣輪機，軍工及海上石油鉆探等重要原材料生產基地。
. b7 o1 ]0 ~4 [1 e( I; N8 [4 K; b1980年該廠從瑞典引進粉末冶金工具鋼和高速鋼的生產設備及技術并投人生產。
本廠是目前獨聯體各國中唯一生產PM HSS和PM TS的工廠。其熱等靜壓(HIP)設備可
  m; O8 ~5 h  v# a處理直徑為(500±10)mm，長度為(1 710±20)mm，重量達(1 900±200)kg的包套。
6 v, Z, r& _5 A" M% N% ?6 ?/ s    2001年12月以前，DSS廠的PM HSS主要為美國克魯斯柏（Crucible）鋼廠進行
貼牌生產，我廠質量水平達到克魯斯柏（又譯：熔爐斯柏）廠的技術指標且成本更
為低廉。這幫助了Crucible以價格優勢將日本日立金屬的PM HSS完全擠出美國市場
而百祿（Bohler）在1999年底自己的噴粉裝置未投產前，DSS廠是其鋼粉供應商之
0 u) Z  H! R2 s, k$ S1 C. j& D% s一，由百祿鋼廠自行HIP后制成PM HSS材出售。
    DSS廠年產粉末鋼2000噸以上，2002年在德國設立銷售機構，主司歐美；2008
7 |+ N' n* ~4 g; W1 j年在中國設代表機構，主司中國大陸市場。
二、DSS廠的PM HSS生產簡單流程
    PM HSS采用粉末冶金工藝，高速氣體沖擊使鋼水霧化成微小的球狀液滴滴落，
快速冷卻形成細微粉末，每個粉末的元素分布均勻，冷卻速度極快從而沒有偏析，
鋼粉經過篩置入鋼包套，焊封頂蓋。鋼包套尺寸為：直徑500±10mm，長度1710±
3 ]: [& q# ~/ z0 ~+ J/ w20mm，重量1900±200kg。包套在250MPa（2000大氣壓）進行冷等靜壓；然后進行
熱等靜壓（HIP）,溫度為1150℃，壓力為100MPa（1000大氣壓），以獲得致密的
& u! a) j+ m( e% j: F; {  G! c5 _' J) g鋼坯，經擠壓的鋼坯尺寸為直徑450±20mm，長度1500±100mm，重量1910±200kg，
鋼坯經鍛壓直到成品尺寸。
) V/ M) L8 T2 S    DSS廠有兩臺GFM長材精鍛機，能力為3.4MN和10MN，10MN精鍛機的相對錘頭開
口距離為550mm，可鍛直徑410以下的PM HSS粉末鋼。           
! H* j+ z' \. Q7 q: e    DSS廠在技術條件中規定，對直徑200mm及以下的棒材，或相等截面的方扁材，           
其鍛壓比最小為4.此值由DSS工藝保證，不在質量保證書中注明。           
    對直徑大于200mm的棒材，或相等界面的方扁材，其鍛壓比最小為2.5，并在質           
0 B+ f0 M9 C( E量保證書中注明。其他鍛壓比值可由供需雙方商定。           
& {$ c7 j$ z* J7 B/ _    PM HSS粉末鋼無共晶碳化物不均勻性的問題，因為在熱等靜壓（HIP）過程中           
鋼粉顆粒表面只會相互燒結而不會熔化。鍛壓比只涉及鋼材致密性問題，故可采用           
比普通冶煉高速鋼較小的鍛壓比。           
  ?0 P- w# r! F% v    DSS粉末鋼，其尺寸范圍為直徑2-410mm的棒材，直徑415-700的鋼盤（其直徑/           
厚度比大于1.0），邊長80-350mm的鍛造方鋼及邊長30-350×90-800mm的鍛造扁鋼           
1 p' s. l8 K6 N  A/ h三、DSS廠可生產的粉末鋼鋼種           
           
DSS C  Cr  Mo  W  V  Co  S  P   
$ H8 j  J. C$ wGPM 2 0,83 4,20 5,00 6,40 1,90 --- 0,030 0,030   
3 o  Y3 B1 `. j1 z% u7 X' z9 ^GPM 4 1,35 4,30 4,90 5,90 4,10 --- 0,030 0,030   
GPM 7 1,00 3,80 8,70 1,75 2,00 --- 0,030 0,030   
7 }  w7 V# H/ v* sGPM 9 1,80 5,30 1,30 --- 8,70 --- 0,030 0,030   
GPM 10 2,45 5,30 1,30 --- 9,40 --- 0,05 0,030   
GPM 14 1,30 4,15 0,85 12,00 3,75 --- 0,030 0,030   
, h6 P! O0 k6 }2 KGPM 23 1,35 4,20 4,80 6,00 3,90 --- 0,030 0,030   
GPM T15 1,60 4,00 --- 12,20 5,00 5,00 0,030 0,030   
% b# k1 b; s) S; x4 B+ D2 ?GPMT15+ 1,60 4,80 2,00 10,50 5,00 8,00 0,030 0,030   
GPM 30 1,30 4,20 5,00 6,30 3,00 8,00 0,030 0,030   
8 T, k+ p2 j! ~8 T: jGPM 60 2,30 4,00 7,00 6,50 6,50 10,50 0,030 0,030   
GPM 42 1,10 3,75 9,50 1,50 1,15 8,50 0,030 0,030   
GPM 48 1,50 4,00 5,20 10,00 3,00 9,00 0,07 0,030   
GPM 440 2,20 17,50 0,50 --- 5,80 --- 0,030 0,030   
GPM D 2 1,55 11,50 0,70 --- 0,95 --- 0,030 0,030   
* \! C, ^& Y) S: e+ q) F% fGPM D 7 2,30 12,50 1,10 --- 4,00 --- 0,020 0,030   
) |0 t/ U6 D# k' R7 |GPM D 3 2,00 11,50 --- --- --- --- 0,030 0,030   
   DSS廠同時掌握包括美國、法國、奧國、德國等在內的包括：CPM10V CPMREX45 ASP2023           
& g0 A5 F0 r/ a& d8 tASP2030 ASP2060 S390 S590 S690 S790等制造工藝           
   DSS廠對微量元素規定值為：      
; j. ^! w6 h8 I1 j9 s2 J 微量元素 Ti Al Ni Cu P S
$ E: x# s! g$ V2 o  C 含量≦ 0.03 0.035 0.4 0.3 0.03 0.03
# t' X5 R; N; G' }7 w  X, Q注：也可供應含S為0.06%--0.15%和Mn≦0.80%的鋼，但要在合同中注明。      
! y' D) s/ t" J/ {$ g   DSS廠對氣體含量規定值為：      
7 ]2 `( f4 n. n 氣體種類 類別 Ar N2 O2  
含量≦ PM HSS 0.05 800 150  
/10-6ppm PM TS 0.05 1500 200  
9 E* Y& l8 J7 P' B; u; g* q四、DSS廠各牌號粉末鋼的檢測標準      
1、退火硬度      
    DSS廠各種牌號規定的退火硬度值完全按原采用的國家標準或廠標上個規定的退火硬度      
值，并在質保書中注明。      
2、超聲波檢測      
; i- u) D3 z0 K: f& A$ f    直徑或厚度為20mm及以上的粉末鋼按照德國鋼鐵測試圖頁SEP1921進行超聲波檢測，需      
符合以下標準：      
/ l& ~' z7 W, q5 t 直徑或厚度  組 級   
4 a) R$ K% d+ I4 | 20-410  3 Ee
415-745  3 De
    對直徑小于20mm的磨光和拋光材，其制造工藝應保證其在半成品時能通過超聲波檢測   
# W! g$ C6 j9 w( o% l6 F要求（組3，級Ee）。   
- {% x  l# C. i& v9 a3、宏觀組織檢驗   
    按原蘇聯國家標準TOCT28293-89粉末冶金高速鋼一般技術條件，在宏觀檢查中不允許   
1 I- B6 P6 ~, a( e. @. b) S有夾層、夾雜物、裂紋及嚴重等級為3級的環狀硫化物液析。   
4、微觀組織檢查   
    按TOCT28293-89，不允許有：   
4 ~/ @* f) e" }# W    超過嚴重等級3級的顯微疏松   
    帶狀組織（有較多殘余奧氏體，顏色較基體稍白）超過2級   
; Y7 K/ E/ s, P' ~9 i    氧化物沉淀于鋼粉顆粒邊緣（氧析液）超過嚴重等級2級   
* [( r! ?4 J6 f6 ~* i    在一個斷面上（全試樣表面）有超過一顆的外界粉末顆粒   
( h; B$ }2 G( c& H3 b: v5、非金屬夾雜物含量   
& @7 i+ _; I; Y  u    非金屬夾雜物含量可按DIN50602中方法K，或ASTM E45中方法A進行檢查，應符合以下   
規定：   
/ `5 K) y. N/ w9 Z* I! J: }8 r3 k    按DIN50602中方法K檢查，非金屬夾雜物含量不應超過KO-20。      
6 o' d" Y! y- |0 s    按ASTM E45中方法A進行檢測的各類夾雜物各自的平均值應符合下表所示      
* K9 Z$ o: e4 I& Z  f/ s7 ^                             夾雜物類型   
% a0 A4 w& S3 L: v& b: b   A B C D
細  2 2 2 2
* q6 }+ ~7 F2 r6 D. P1 E 粗  1.5 1.5 1.5 1.5
6、共晶碳化物不均勻度      
    共晶碳化物不均勻度按德國鋼鐵測試圖頁SEP1615檢驗，也即不分鋼材直徑大小，均      
3 {8 r! ?* J. ]: ^5 _" |用電弧爐冶煉高速鋼直徑≦16mm的那一張A級圖片（碳化物不均勻度最好的圖片）進行比對      
5 c7 m3 T  R9 i/ L- |要求碳化物細小，極為均勻。      
, B/ m- P) o. P; {3 A1 @# B% y五、可供尺寸和表面粗糙度值      
1、磨光和拋光棒材      
2 M) i: v" v  j" o0 _' O* x' r- A    直徑ll 2～50 mm的磨光和拋光棒材，其直徑公差h9，hlO，h11，h12不等。表面粗糙      
1 }$ X. z! k) N5 `% F6 g度Ra≤2．5μm(約為我國▽6及以上)。      
* e, s/ h# g7 s2 f4 g8 \2、熱軋材      
8 F0 U. e) k7 i, D4 h# f7 P' L    直徑∮12～70mm熱軋材經Landgraf自動線精整的磨光和拋光的棒材，直徑公差h9，k9，      
; q5 F2 s" n1 y0 M: [8 O  O8 ch10，k10,h11,k11。表面粗糙度Ra≤1．4μm(約為我國▽6及以上)。此自動線于2002年投產
% V) H7 J, n4 u) o為德國SMS廠產品，是DSS廠2002年技改項目。
2 c9 x5 Q( Y; K% t5 _3、鍛件
    直徑∮74～410mm鍛件經車加工，直徑公差為IT 13～15不等。表面粗糙度對直徑小于
和等于180 mm者為Rz≤60μm，直徑大于180 mm者為Rz≤80μm(二者均約為我國▽3及以上)。
4、鍛造方、扁鋼
    邊長80～350 mm的鍛造方鋼，表面經銑或刨，邊長公差為IT 17，表面粗糙度Rz≤100
μm(約相當我國▽2及以上)。
  z& g" q/ O' m( L) b3 ]六、PM鋼材
, Z! w" z9 f, v# ^2 t1、精整后PM材的脫碳層深度(鐵素體+過渡層)規定
+ L: ^3 t' h; X. a( [9 w5 Z: j    精整過的鋼材，如圓棒的剝皮、車削、磨削、拋光，圓盤的車削，方和扁方材的銑削、
' p2 O$ F5 y9 H* C8 u刨削等，DSS的工藝應保證不允許有脫碳層存在。
5 C1 z' t" V8 \$ L2 B" X2 PM鋼材淬火晶粒度
    淬火后晶粒度尺寸用截數法Synder—Graff測定，其平均值應不低于SG 13(相當我國的
! u) w+ H! r" d, I; V& k8 y10號晶粒尺寸)。
7 p" }% P& }4 c3 PM鋼材的淬回火硬度值
+ Q# g# H" @* i* D" i7 T8 S5 {    DSS廠各種牌號PM HSS和PM TS規定的淬回火硬度值完全按原采用的國標(或廠標準)規
定的淬回火硬度值。
    鎢鉬系的PM HSS一般均規定≥64 HRC，只有低合金PM M50為≥61 HRC。
    高碳高鉻PM TS的淬回火硬度一般在59～62HRC。具體值可查DSS廠供貨技術條件。
七、總結
+ P3 r) X3 s+ H! O/ f! Y* b& F1 K  f    概括說明DSS廠的PM HSS粉末鋼和PM TS粉末鋼供貨技術條件，DSS廠的PM HSS粉末鋼質
量可靠，性價比優越，DSS廠的PM HSS單價比同成分的西方廠商產品低30％，適合我國應用。
! _( ^& u6 A6 J聯絡SS粉末鋼中國華南代表處
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