50Cr5MoV钢中非金属夹杂物及全氧

 对采用“EBT→LF→VD”工艺路线生产50Cr5MoV锻钢轧辊炼钢过程的全氧质量分数和夹杂物类型与数量进行了分析。结果表明：LF精炼后钢液中[w(T[O])]平均为0.004 7%,VD出站[w(T[O])]为0.001 4%,中间包[w(T[O])]为0.001 55%,铸坯[w(T[O])]为0.001 8%,轧材中[w(T[O])]降低至0.001 0%。LF精炼初期,钢中夹杂物主要是不规则的Al2O3夹杂,其中96.75%的夹杂物尺寸小于10 μm。LF精炼结束后,大量夹杂物转变成以CaO-Al2O3-SiO2为主要成分的0～1 0 μm复合氧化物夹杂。钢水从VD真空精炼炉向中间包转移过程中,由于保护性浇注效果差,二次氧化严重造成钢水夹杂逐渐增多,其中夹杂物主要为球形的[mCaO·nAl2O3]复合夹杂物。铸坯中99.65%的夹杂物尺寸小于10 μm,其中大部分为球形钙铝酸盐夹杂物,还有少量球状硅铝酸钙复合夹杂物。轧材中98.77%的夹杂物尺寸小于10 μm。通过对炼钢过程中各工序的工艺优化,可实现对夹杂物的有效控制, 从而确保50Cr5MoV合金铸钢的产品质量。     

LD－LF－CC工艺生产的82B钢铸坯洁净度研究

采用加入示踪剂、对铸坯进行系统取样与实验室综合分析相结合的方法,对LD-LF-CC工艺生产的82B钢铸坯中T[O]、显微夹杂物和大型夹杂物数量和粒径分布以及成分类型进行了系统研究。结果表明：铸坯中T[O]和显微夹杂物数量的平均值分别为28.42×10-6和17.78个/mm2,铸坯中0-4μm和4-10μm的夹杂物分别占显微夹杂物总数的87.21%和12.22%,显微夹杂物的类型主要为复合氧化物类和由复合氧化物和硫化钙构成的复合夹杂物。铸坯中大型夹杂物含量差别很大,大于300μm的夹杂物占大多数,大型夹杂物的形成与钢包耐火材料侵蚀和中间包卷渣有关。     

炼钢用Si-Ca-Ba复合脱氧剂成分优化的研究

在实验室条件下考察了不同钡、钙质量分数的Si-Ca-Ba合金对钢液脱氧和夹杂物变性作用的变化规律。实验发现，当Si-Ca-Ba合金中钡、钙增加时，脱氧终点钢液中的全氧降低，但合金中钡的增加对降低终点钢液全氧的贡献不大。合金中的钡钙比对于降低钢液中夹杂物的尺寸至关重要，当Si-Ca-Ba合金中钡钙比约为2．7～3．5时，夹杂物的尺寸取得最小值。     

60Si2MnA弹簧钢炼钢过程的洁净度变化

对"BOF→LF→CC"流程铝脱氧造较高碱度精炼渣工艺生产60Si2MnA弹簧钢冶炼过程的洁净度进行了调研分析,并从理论上分析了冶炼过程钢中T.O、氮含量和夹杂物数量、尺寸及类型的转变过程。结果表明:冶炼过程钢中T.O含量逐渐降低,氮含量增加,盘条中平均w(T.O)=14.5×10-6,w(N)=30.4×10-6。夹杂物类型变化为Al2O3-SiO_2→Al2O3-SiO_2-Mg O-CaO四元复合夹杂物→Al2O3-SiO_2-MgO-CaO-CaS五元复合夹杂物。控制钢中w(Al)=0.03%左右,钙处理后钢水w(Ca)/w(Al)=0.08~0.11,Al2O3夹杂物能得到充分变性,形成的四元夹杂物处于较低熔点区,而五元夹杂物因含较多高熔点CaS而偏离低熔点区。     

不同脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后的连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量.结果表明:使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大.使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量控制在12×10-6以下.研究表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高.     

精炼渣对SUS444铁素体不锈钢中夹杂物的影响

在1 873K,MgO坩埚内进行了VOD精炼渣与SUS444铁素体不锈钢之间的脱氧平衡试验,考察了精炼渣对不锈钢中T.O含量及夹杂物组成、数量和尺寸分布的影响。结果表明,脱氧终点钢中w(T.O)=0.006 3%~0.007 4%,提高精炼渣碱度,降低渣中Al2O3的活度,有利于降低钢中T.O含量。精炼渣碱度增加,试样中单位面积夹杂物的个数及夹杂物的平均面积分数都减小。降低渣中Al2O3含量,夹杂物平均粒径也降低。加入脱氧合金后,钢中夹杂物主要为Al2O3、MgO·Al2O3及含有少量SiO2、MnO的复合氧化物;钙处理后,钢中夹杂物主要为球形的MgO·Al2O3-CaO。随着精炼渣中a(MgO)/a(Al2O3)的增加,MgO·Al2O3夹杂物中xMgO/xAl2O3随之增加。根据试验,R=3.5、w(Al2O3)=10%、w(MgO)=10%、w(CaF2)=5%的精炼渣具有良好的精炼效果。     

ER70s 6焊丝钢洁净度和表面质量研究

钢的洁净度和铸坯的表面缺陷直接影响焊丝钢的性能。分析了炼钢各工序钢液中的全氧和夹杂物数量、夹杂物成分和形貌;统计了铸坯的表面缺陷。其结果表明,钢中夹杂物主要有以MnO Al2O3 SiO2 CaO为主的复合脱氧氧化物夹杂物、MnO Al2O3脱氧产物夹杂,铸坯表面缺陷主要有表面气孔和表面裂纹。     

脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响

摘要：为了研究不同脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响,采用高温试验和热力学计算相结合的方法,对比分析了先SiMn后Al和先Al后SiMn两种脱氧方式下高铝钢中夹杂物形貌、类型、数量和尺寸特征。结果显示：先加入SiMn后,生成大量液态球形的Mn-Si-Al-O系复合夹杂物,再加入Al后夹杂物演变为Al2O3,且夹杂物数量明显减少;采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中夹杂物始终以Al2O3为主,夹杂物最终数量相对较低。2种脱氧方式钢中夹杂物平均等效圆直径和尺寸分布相差不大。此外,采用先SiMn后Al进行脱氧时,发现尺寸较小的AlN颗粒附着在Al2O3夹杂物表面形成Al2O3-AlN复合夹杂物。而采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中发现单一AlN夹杂物和Al2O3-AlN复合夹杂物,AlN夹杂物的形成与钢水中的氧势和合金原料有关。     

钛稳定超纯铁素体不锈钢硅铝复合脱氧的试验研究

 为改进超纯铁素体不锈钢的脱氧工艺,提高夹杂物控制水平,在硅钼高温电阻炉内对钛稳定超纯铁素体不锈钢的精炼过程进行了试验研究。结合热力学计算,研究了不同Si、Al含量(质量分数,下同)比值的硅铝合金的脱氧效果,以及脱氧、钛合金化和钙处理后钢中典型夹杂物的组成和形貌及粒度分布。结果表明：钢中初始氧含量相近的条件下,硅铝合金复合脱氧的钢中酸溶铝、全氧量与纯铝脱氧结果相近。硅铝复合脱氧后钢中夹杂物主要为(MgO-)Al2O3-SiO2复合脱氧产物。钛合金化后夹杂物的类型主要为Al2O3-MgO-(SiO2)-TiOx复合夹杂物和TiN。钙处理后的夹杂物主要为球形的MgO-Al2O3-CaO-SiO2-TiOx类复合氧化物。采用硅铝合金复合脱氧比纯铝脱氧钢的夹杂物的总数量、总面积和平均粒径均要小。     

ER70S-6焊丝钢LF脱氧与夹杂物控制

通过热力学计算和工厂试验研究了ER70S-6钢LF精炼过程中钢水脱氧和夹杂物的控制。用扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)分析了钢水中夹杂物的形貌、成分和尺寸。计算结果表明:Si-Mn合金脱氧后,钢水中的溶解氧质量分数在40×10-6以上;通过控制钢包渣的成分可将钢水中的溶解氧质量分数降到10×10-6以下。试验结果表明:在精炼过程中钢水中大于20μm的夹杂物比例从22.3%降到6.1%;精炼结束后钢水中的夹杂物主要为球形的CaO-Al2O3-SiO2-MnO-Ti2O3夹杂物,89.8%的夹杂物熔点都小于1 600℃。生产数据显示:成品中w(T.O)平均为24.5×10-6,满足下游客户的要求。     

脱氧工艺对硅钢连铸坯非金属夹杂物的影响研究

 研究了Al+FeSi以及FeSi两种不同脱氧工艺对硅钢铸坯中非金属夹杂物的影响。通过合理的试验设计并运用T［O］含量测定、金相分析、SEM及EDS等研究手段,对铸坯中的夹杂物进行了分析,研究表明Al+FeSi复合脱氧不仅比FeSi脱氧具有更强的脱氧能力,且能使铸坯中的夹杂物在尺寸和数量上有明显降低,夹杂物的特征也由Si O Al Mn Ti Fe系变性为以尺寸＜5 μm的Al2O3夹杂为核心、包覆Al Si S Mn Ca Ti Fe O系的复合夹杂。     

Cleanliness of Alloying Structural Steel

 Alloying structural steel used for mechanical structures has a high requirement for cleanliness because its failures are greatly affected by non-metallic inclusions and total oxygen content in steel. It has been reported by some steelmaking plants to have some problems in controlling total oxygen content and inclusions during alloying structural steel production. For this purpose, cleanliness control in 02C-03Si-06Mn-1Cr-02Mo steel was investigated. Firstly, low melting temperature zone (≤1873 K) of CaO-Al2O3-MgO system and formation condition of low melting temperature inclusions were investigated through thermodynamic equilibrium calculation. On this basis, industrial tests were carried out. Through sampling at different stages, transformation of oxide inclusions and change of total oxygen content in steel were studied. The results show that: in order to form CaO-Al2O3-MgO system inclusions with low melting temperature, mass percent of Al2O3, MgO and CaO in inclusions should be controlled from 376% to 708%, 0 to 174% and 255% to 606%; For the condition of 1873 K and 005% (mass percent) dissolved aluminum in steel, the activities of dissolved oxygen, magnesium and calcium should be controlled as 0298×10-4-2×10-4, 01×10-5-40×10-5 and 08×10-8-180×10-8 respectively. With secondary refining proceeding, average total oxygen content and inclusion amount decrease, the type of most inclusions changes from Al2O3 after tapping to Al2O3-MgO after top slag is formed during ladle furnace refining and finally to CaO-Al2O3-MgO after RH treatment. In the final products, average total oxygen content was 127×10-6 and most inclusions were in spherical shape with size less than 5 μm.     

脱氧合金化工艺对高铝钢中夹杂物的影响

在1873K条件下采用Φ70mm×100mm MgO坩埚在MoSi₂电阻炉上开展了3炉含1.5%Al的高铝钢脱氧实验。实验炉次获得了较高的脱氧率和较低的终点全氧含量。Mn+Nb-Ti-Al-Ca脱氧工艺获得了最高的脱氧率和最低的全氧含量,分别为84.1%和0.0007%。在Al加入钢水中后,夹杂物平均直径和数量均迅速增大。在终点钢中夹杂物均以尺寸为0～3μm的含Al₂O₃的复合夹杂物为主,大部分夹杂物外围包裹CaS或MnS。     

钡合金对GCr15钢脱氧和夹杂物变性的研究

在对影响轴承钢疲劳寿命的夹杂物分析的基础上，采用钡合金对轴承钢进行脱氧和夹杂物的变性处理。处理后的轴承钢的疲劳寿命比相同含氧量的铝终脱氧钢提高63．55％，且疲劳寿命的稳定性优于铝终脱氧钢。     

大方坯连铸42CrMoAH钢皮下夹杂物控制

 针对苏钢42CrMoAH钢大方坯（260mm×340mm）浇注存在的铸坯皮下夹杂物问题,分析了夹杂物的主要类型及其来源,研究了精炼渣组成对钢洁净度的影响,同时讨论了连铸工艺条件对铸坯皮下40mm以内的夹杂物数量、尺寸、组成的影响。研究表明：铸坯中的夹杂物主要来源于以A12O3为主的脱氧产物及以MnO·Cr2O3,FeO·Cr2O3等尖晶石类为主的二次氧化产物;由于精炼渣吸收A12O3夹杂物能力不足,再加上拉速低等因素导致结晶器内钢液上循环流弱,不利于脱氧及二次氧化产生的微小夹杂物在结晶器内碰撞聚合后上浮、排除,以致铸坯中尺寸为20~50μm的夹杂物达到总量的45%左右;采取提高精炼渣炉渣碱度、w(CaO)/w(Al2O3)值,及采用双侧孔型水口以加强结晶器内上循环流等措施后,铸坯皮下20~50μm的夹杂物降低了64%。     

镁 提 高 钢 水 纯 净 度 的 研 究

 在真空感应炉内分别向42CrMo钢液单独加入铝进行脱氧、铝脱氧后加入钙进行钙处理、铝脱氧后加入镁进行镁处理三种不同的工艺条件,得出镁处理的铝脱氧钢总氧含量略低于钙处理的铝脱氧钢,并且明显低于单独用铝脱氧的钢。用镁处理铝脱氧钢中单位面积上夹杂的个数比钙处理铝脱氧钢降低了将近2/3,比单独用铝脱氧钢中单位面积上夹杂的个数降低了将近4/5。并且用镁处理的铝脱氧钢中绝大多数都是细小、尺寸小于2 μm的镁铝尖晶石类夹杂,它们对钢的性能几乎不会产生影响。     

X80管线钢精炼过程夹杂物研究

采用铁水脱硫－转炉－LF炉－RH－钙处理－连铸工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产X80管线钢。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌和数量等变化情况,确定了钢中夹杂物在不同精炼环节的变化规律,探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。结果表明,采用该冶炼工艺路线所生产的管线钢总氧含量在10－12ppm之间,钢中20µm以下夹杂物所占比例达到了90%,钢水具有很高的洁净度水平。在精炼过程中夹杂物MgO含量逐渐降低、CaO含量逐渐增加,精炼结束后钢中夹杂物为球形MgO－Al2O3－CaO类夹杂物,MgO、Al2O3和CaO平均含量分别2.6%、53.7%和43.7%,该类夹杂物外层为CaS,在精炼钢水温度下为液态,表明钢中夹杂物得到了有效的变性处理。在钢中夹杂物去除效果方面,软吹氩工艺对于10um以下夹杂物的去除效果最好,去除率达到了81%。     

镁合金脱氧对优质高碳钢氧含量和夹杂物的影响

为进一步提高钢水洁净度,减少夹杂物对产品性能的影响,在实验室研究的基础上,采用含Mg合金包芯线在优质高碳钢上进行了脱氧工艺的工业性试验研究,并对不同脱氧工艺条件下钢中T[O]和夹杂物组成、形貌和尺寸进行了研究。结果表明:镁合金脱氧可使钢中全氧降至13×10-6以内,且夹杂物在钢中呈细小、弥散状分布,脱氧效果优于铝脱氧。     

高端抗硫管线钢非金属夹杂物研究

采用扫描电镜和大样电解等检验方法对抗硫管线钢的冶炼过程试样和连铸坯中夹杂物的数量、尺寸、成分、形貌进行系统分析。结果表明:钢液经过LF精炼后,显微夹杂物的面积比降低了34.7%;中间包钢液的夹杂物面积比较VD出站增加了6.1%。LF进站钢液中的夹杂物主要为Al_2O_3夹杂物,在LF精炼和VD真空处理过程中由于钢渣间的相互作用,形成以CaO、MgO、Al_2O_3为主要组成的复合型夹杂物。钙处理后夹杂物中的CaO和Al_2O_3的物质的量比接近12∶7,并与钢液发生了脱硫反应,形成了含CaS的复合夹杂物。中间包开浇阶段铸坯中的显微夹杂物和大型夹杂物都明显高于稳定浇铸状态;在稳定浇铸状态下,铸坯中的w(T[O])小于15×10~(-6),大型夹杂物的含量小于0.2 mg/kg;大型夹杂物的主要来源是钢包引流砂、结晶器保护渣。