电渣重熔的意义

电渣重熔后，模具钢的组织和性能有显著提高，主要表现在以下几个方面：

1）改善钢的低倍组织。

① 在电渣重熔时，由于钢液的快速凝固，其结晶的方向发生了变化，与普通的模铸钢锭相比有明显的改善。重熔时树枝状晶的晶间距离缩小了，资料报道，4Cr5MoSiV1（H13）钢的中心部分检查发现，模铸钢锭为750μm，而电渣锭生产时为490μm，细化的枝晶有利于组织和成分的均匀化。

② 经电渣重熔后，钢的低倍组织有很大改善，比同样锻造比的模铸模具钢的中心疏松和偏析均能改善0.5级以上，电渣钢的低倍组织中心致密，一般均小于I级（按ASTM标准评定）。尤其是对于钢锭易出现疏松和缩孔的钢，例如Cr5Mo1V（A2）钢，效果十分明显，见表2-16。在塑料模具钢生产中，由于改善了钢的组织均匀性和致密度，从而可以显著提高钢的抛光性能和耐蚀性。

表2-16 Cr5Mo1V钢电渣冶炼与电炉模铸钢锭的低倍组织

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2）降低钢中的非金属夹杂物的含量。经电渣重熔后，钢中非金属夹杂物的含量显著降低，尤其是硫化物夹杂在形态和数量上都有明显的变化和减少，硅酸盐夹杂也大量被去除，氧化物多为Al₂ O₃，但数量也明显减少。日本JIS标准的SKD61（相当于4Cr5MoSiV1），用不同的冶炼方法生产的钢材的夹杂物水平见表2-17。从表中可以得知，电渣重熔后钢的纯净度明显提高。

表2-17 炼钢方法与非金属夹杂物级别（SKD61）

3）改善碳化物不均匀度。电渣重熔后，改善了钢锭的结晶组织，尤其是高C高Cr的冷作模具钢，碳化物不均匀度有明显改善，在同样锻造比的情况下，能提高0.5级，尤其是心部组织。由于碳化物细化，使钢淬火后基体中合金含量提高，提高了二次硬化效应和耐回火性。另外，电渣重熔后，改善了钢的热塑性和钢的韧性。

4）改善力学性能。经电渣重熔后钢锭的微区偏析和夹杂物得到改善，钢材的组织均匀、致密，从而提高了钢的力学性能，特别是钢材的纵、横向以及中心和边缘的性能差异有明显改善。如4Cr5MoSiV1钢经电渣重熔后，钢的抗拉强度和塑性的纵、横向性能之比达到0.90以上，冲击韧度之比也达到0.78以上。