DSS厂粉末钢供货技术条件

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DSS厂粉末钢供货技术条件
摘要：
    简述DSS厂粉末高速钢、粉末钢生产方法、钢材品种、尺寸范围及供货技术条件。
关键词：粉末冶金工具钢；粉末冶金高速钢；DSS厂
, B& K1 t9 l" g$ S& V一、DSS厂概况
    DSS厂位于乌克兰德尼伯(Dnieper)河畔工业区，建于1932年，现已有70余年历
  j5 d  P- a5 O$ M( R1 f# O史，2002年共生产各种特殊钢23．2万吨，年销售值1．4亿美元，其中40．5％销往
欧洲，21．4％销独联体各国，其余38．1％在乌克兰销售。2001年其不锈钢、工具
钢、高速钢、耐热合金等高合金钢的比例达62％，其余38％为轴承钢、合结钢等。
    DSS钢厂是世界上第一家应用ESR（电渣重熔）技术的钢厂。
3 L' ^3 Q& {+ Q8 J    DSS厂是独联体航天、燃气轮机，军工及海上石油钻探等重要原材料生产基地。
1980年该厂从瑞典引进粉末冶金工具钢和高速钢的生产设备及技术并投人生产。
本厂是目前独联体各国中唯一生产PM HSS和PM TS的工厂。其热等静压(HIP)设备可
2 y7 P! V. N, c9 t; V处理直径为(500±10)mm，长度为(1 710±20)mm，重量达(1 900±200)kg的包套。
    2001年12月以前，DSS厂的PM HSS主要为美国克鲁斯柏（Crucible）钢厂进行
贴牌生产，我厂质量水平达到克鲁斯柏（又译：熔炉斯柏）厂的技术指标且成本更
% r' B- B) F/ k为低廉。这帮助了Crucible以价格优势将日本日立金属的PM HSS完全挤出美国市场
5 w7 ?& {: _) s而百禄（Bohler）在1999年底自己的喷粉装置未投产前，DSS厂是其钢粉供应商之
2 ?+ e4 a  S1 W" Q# c( ]) p. b一，由百禄钢厂自行HIP后制成PM HSS材出售。
' s2 K' _5 o& d; Q/ e; B) Z7 q    DSS厂年产粉末钢2000吨以上，2002年在德国设立销售机构，主司欧美；2008
年在中国设代表机构，主司中国大陆市场。
二、DSS厂的PM HSS生产简单流程
. j. B$ X( W3 N4 G( s$ `  v    PM HSS采用粉末冶金工艺，高速气体冲击使钢水雾化成微小的球状液滴滴落，
; W3 e! D; ^0 Z# z' T4 h6 z/ [7 H快速冷却形成细微粉末，每个粉末的元素分布均匀，冷却速度极快从而没有偏析，
; B1 @9 w0 D/ r+ q8 J5 A' \钢粉经过筛置入钢包套，焊封顶盖。钢包套尺寸为：直径500±10mm，长度1710±
' h" d% m. T6 d20mm，重量1900±200kg。包套在250MPa（2000大气压）进行冷等静压；然后进行
! H: A! L' k0 P( S5 {4 V8 q" S7 L热等静压（HIP）,温度为1150℃，压力为100MPa（1000大气压），以获得致密的
0 q4 R3 I8 _/ G2 n3 O0 u9 d) Q0 _钢坯，经挤压的钢坯尺寸为直径450±20mm，长度1500±100mm，重量1910±200kg，
钢坯经锻压直到成品尺寸。
    DSS厂有两台GFM长材精锻机，能力为3.4MN和10MN，10MN精锻机的相对锤头开
口距离为550mm，可锻直径410以下的PM HSS粉末钢。           
    DSS厂在技术条件中规定，对直径200mm及以下的棒材，或相等截面的方扁材，           
9 X9 P. h6 \  d, A; D/ J% s6 ]其锻压比最小为4.此值由DSS工艺保证，不在质量保证书中注明。           
) Q! v) C4 w2 [7 G, P    对直径大于200mm的棒材，或相等界面的方扁材，其锻压比最小为2.5，并在质           
5 W- y, L# ^* i量保证书中注明。其他锻压比值可由供需双方商定。           
" _5 [& V0 P  \# ?: V; d    PM HSS粉末钢无共晶碳化物不均匀性的问题，因为在热等静压（HIP）过程中           
钢粉颗粒表面只会相互烧结而不会熔化。锻压比只涉及钢材致密性问题，故可采用           
' H1 {% t- f6 d1 P; @8 i比普通冶炼高速钢较小的锻压比。           
5 v& W' C3 W( X# B( K    DSS粉末钢，其尺寸范围为直径2-410mm的棒材，直径415-700的钢盘（其直径/           
4 K7 J. q3 {; y% i" C0 L- b: @厚度比大于1.0），边长80-350mm的锻造方钢及边长30-350×90-800mm的锻造扁钢           
7 p- [) k# ]$ w! {. ?三、DSS厂可生产的粉末钢钢种           
           
DSS C  Cr  Mo  W  V  Co  S  P   
; t7 o: W$ P6 R: }GPM 2 0,83 4,20 5,00 6,40 1,90 --- 0,030 0,030   
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   
, X1 b; @) [$ B: l! b. ZGPM 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   
' N, u+ i- k0 TGPM 14 1,30 4,15 0,85 12,00 3,75 --- 0,030 0,030   
9 B. h7 t6 u7 RGPM 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   
" ]: V& o$ k; ?0 j, ZGPMT15+ 1,60 4,80 2,00 10,50 5,00 8,00 0,030 0,030   
( ?# j+ `0 B+ z3 D0 ]% mGPM 30 1,30 4,20 5,00 6,30 3,00 8,00 0,030 0,030   
# a  ]9 P' P6 DGPM 60 2,30 4,00 7,00 6,50 6,50 10,50 0,030 0,030   
# ?& f$ f" M! a' b+ R5 h- W0 PGPM 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   
0 D; i- _7 }9 |GPM 440 2,20 17,50 0,50 --- 5,80 --- 0,030 0,030   
9 `3 c, N' Z1 d/ Q2 ?$ j+ i( WGPM D 2 1,55 11,50 0,70 --- 0,95 --- 0,030 0,030   
5 A7 P  F9 d7 k9 P) `GPM D 7 2,30 12,50 1,10 --- 4,00 --- 0,020 0,030   
GPM D 3 2,00 11,50 --- --- --- --- 0,030 0,030   
$ i9 M4 J' F5 t2 t1 S/ l" ?   DSS厂同时掌握包括美国、法国、奥国、德国等在内的包括：CPM10V CPMREX45 ASP2023           
ASP2030 ASP2060 S390 S590 S690 S790等制造工艺           
$ }- n; p* q' ^8 |3 w   DSS厂对微量元素规定值为：      
微量元素 Ti Al Ni Cu P S
  a: N+ L( n; Z, e) ^9 [( k% o' L 含量≦ 0.03 0.035 0.4 0.3 0.03 0.03
注：也可供应含S为0.06%--0.15%和Mn≦0.80%的钢，但要在合同中注明。      
   DSS厂对气体含量规定值为：      
  G' l# j. i1 I 气体种类 类别 Ar N2 O2  
含量≦ PM HSS 0.05 800 150  
% W5 A; P: E+ s. r$ D8 t4 N/ H /10-6ppm PM TS 0.05 1500 200  
/ \/ j! t6 C- \7 N四、DSS厂各牌号粉末钢的检测标准      
& ]3 z  Y" g: E( Y, ^# }1、退火硬度      
% v. b' i6 ^9 ~6 Q. _& T( v    DSS厂各种牌号规定的退火硬度值完全按原采用的国家标准或厂标上个规定的退火硬度      
; o8 w5 \) P% U+ K7 Q值，并在质保书中注明。      
+ U! O; X4 k9 P2 n! [6 p0 s' l2、超声波检测      
    直径或厚度为20mm及以上的粉末钢按照德国钢铁测试图页SEP1921进行超声波检测，需      
符合以下标准：      
直径或厚度  组 级   
20-410  3 Ee
415-745  3 De
! ^( i: R$ V# L. S0 y    对直径小于20mm的磨光和抛光材，其制造工艺应保证其在半成品时能通过超声波检测   
要求（组3，级Ee）。   
3、宏观组织检验   
1 o. y/ d; q1 v  S7 \0 z+ S3 d. @    按原苏联国家标准TOCT28293-89粉末冶金高速钢一般技术条件，在宏观检查中不允许   
3 @5 s! }6 \& W2 l( x% z  ?有夹层、夹杂物、裂纹及严重等级为3级的环状硫化物液析。   
4、微观组织检查   
0 m4 u' u$ q% N1 G+ O8 H" R+ P* K    按TOCT28293-89，不允许有：   
    超过严重等级3级的显微疏松   
0 u0 u: O) @" P" R    带状组织（有较多残余奥氏体，颜色较基体稍白）超过2级   
    氧化物沉淀于钢粉颗粒边缘（氧析液）超过严重等级2级   
    在一个断面上（全试样表面）有超过一颗的外界粉末颗粒   
4 x" @- A- E( D3 f, ~& ]" n5 l5、非金属夹杂物含量   
& q1 g3 P- ?+ L    非金属夹杂物含量可按DIN50602中方法K，或ASTM E45中方法A进行检查，应符合以下   
规定：   
) A) {9 X% d* m! h8 J7 w    按DIN50602中方法K检查，非金属夹杂物含量不应超过KO-20。      
7 o7 k$ A0 f: o$ I    按ASTM E45中方法A进行检测的各类夹杂物各自的平均值应符合下表所示      
" p2 i' x; C( s" N5 Y                             夹杂物类型   
   A B C D
4 K$ ?* `( z4 c: B4 ^ 细  2 2 2 2
0 d' A$ r! Q  S; L, E, E( e+ H* x$ {- _ 粗  1.5 1.5 1.5 1.5
' R1 E' |) e! a8 `9 Z6、共晶碳化物不均匀度      
# x0 [2 m/ [; P6 f; m$ S    共晶碳化物不均匀度按德国钢铁测试图页SEP1615检验，也即不分钢材直径大小，均      
用电弧炉冶炼高速钢直径≦16mm的那一张A级图片（碳化物不均匀度最好的图片）进行比对      
要求碳化物细小，极为均匀。      
3 X, H& Z8 y# d+ |' o五、可供尺寸和表面粗糙度值      
3 N6 W3 M' [0 P  d9 _+ @! h4 N1、磨光和抛光棒材      
    直径ll 2～50 mm的磨光和抛光棒材，其直径公差h9，hlO，h11，h12不等。表面粗糙      
度Ra≤2．5μm(约为我国▽6及以上)。      
. }. A0 @  s: D" y2、热轧材      
% d2 D& q8 {1 N7 {+ y& [9 L( G    直径∮12～70mm热轧材经Landgraf自动线精整的磨光和抛光的棒材，直径公差h9，k9，      
7 H3 l/ _( P4 [. P, [: ^: }3 ^9 @1 Vh10，k10,h11,k11。表面粗糙度Ra≤1．4μm(约为我国▽6及以上)。此自动线于2002年投产
. u4 h  `9 J. t. h& B2 _' y, H为德国SMS厂产品，是DSS厂2002年技改项目。
3、锻件
    直径∮74～410mm锻件经车加工，直径公差为IT 13～15不等。表面粗糙度对直径小于
9 y4 c7 U6 I0 {9 z& T# j和等于180 mm者为Rz≤60μm，直径大于180 mm者为Rz≤80μm(二者均约为我国▽3及以上)。
4、锻造方、扁钢
    边长80～350 mm的锻造方钢，表面经铣或刨，边长公差为IT 17，表面粗糙度Rz≤100
μm(约相当我国▽2及以上)。
) i6 d; Q3 [; E六、PM钢材
& d; Q& N' a! u3 `% a1、精整后PM材的脱碳层深度(铁素体+过渡层)规定
( d) x! n/ G! R9 f* @# D$ A    精整过的钢材，如圆棒的剥皮、车削、磨削、抛光，圆盘的车削，方和扁方材的铣削、
刨削等，DSS的工艺应保证不允许有脱碳层存在。
' x' V/ }6 c& V: M% d( Q& p2 PM钢材淬火晶粒度
) \6 u# n2 r- h7 B2 b. V# {+ U6 a9 |    淬火后晶粒度尺寸用截数法Synder—Graff测定，其平均值应不低于SG 13(相当我国的
) l% k$ Z& P5 E+ X% r  V, y10号晶粒尺寸)。
3 PM钢材的淬回火硬度值
    DSS厂各种牌号PM HSS和PM TS规定的淬回火硬度值完全按原采用的国标(或厂标准)规
定的淬回火硬度值。
7 D* e0 M0 [+ U, O% W    钨钼系的PM HSS一般均规定≥64 HRC，只有低合金PM M50为≥61 HRC。
    高碳高铬PM TS的淬回火硬度一般在59～62HRC。具体值可查DSS厂供货技术条件。
七、总结
    概括说明DSS厂的PM HSS粉末钢和PM TS粉末钢供货技术条件，DSS厂的PM HSS粉末钢质
量可靠，性价比优越，DSS厂的PM HSS单价比同成分的西方厂商产品低30％，适合我国应用。
联络SS粉末钢中国华南代表处
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