铝对含钛微合金钢成分控制及夹杂物形成的影响

自主设计了不同Al含量的含钛微合金钢，采用火花源光电直读光谱仪检测了每炉钢的化学成分，分析了Al含量对试验钢中O和Ti含量的影响规律；利用OM、SEM观察了试验钢夹杂物形貌并进行了能谱分析，研究了Al含量对试验钢夹杂物形成的影响规律。研究结果表明：随着Al含量的增加，钢中Ti氧化物夹杂逐渐减少，Ti主要以TiN及TiC的形式存在，收得率得到提高；当Al质量分数大于0.033 7%时，Ti的收得率均高于90%；当Al质量分数控制在0.033 7%~0.060 6%时，脱氧效果较好，并可降低夹杂物数量、减小夹杂物的尺寸。     

409L连铸坯夹杂物的实验研究与热力学分析

采用金相、扫描电镜对409L连铸坯的夹杂物数量、分布、类型进行实验研究,热力学分析连铸坯中夹杂物形成机理。结果表明：连铸坯上表面夹杂物数量较多,连铸坯边部三角区域的堆状复合夹杂物数量较多;夹杂物类型以TiN、TiN包裹MgO·Al2O3的复合夹杂物为主;当钢中[N]质量分数0.01%、钢液温度1 580～1 600 ℃,生成TiN夹杂所需要平衡[Ti]质量分数为0.124%～0.154%;钢中[Al]质量分数为0.01%,若钢中[Mg]质量分数不小于7.5×10-5%,则钢液中易生成MgO·A12O3,当[Mg]质量分数不小于0.000 7%后,MgO·A12O3转变为MgO。     

Mg处理对30CrNi2MoVA钢夹杂物的影响

为了研究Mg处理对钢中夹杂物的影响,采用NiMg合金对铝脱氧30CrNi2MoVA钢进行处理。共进行了3组试验,终点钢中Mg的质量分数分别小于0.001%、0.010%、0.014%。试验结果表明：Mg处理可以起到良好的脱氧、脱硫、脱磷效果,能有效地使钢中夹杂物弥散细小化,同时改变夹杂物的种类和成分。随着Mg含量逐渐增加,钢中夹杂物的平均等效直径由[?2.0×10－6 m]降低至[?1.0×10－6 m,]钢中等效直径小于[?1.5×10－6 m]的夹杂物比例从84.04%提高到93.65%。但当Mg质量分数增加到0.014%时,钢中开始出现少量的大尺寸夹杂物。将试验结果结合热力学计算分析可知,随着钢中Mg含量的逐渐提高,钢中夹杂物种类由Al2O3依次向Al-Mg-O系、MgO和Mg-O-S系转变。当钢中Mg含量进一步增加时,钢中出现细小的单纯MgS和Mg-O-S-P系夹杂物。     

含钛不锈钢精炼连铸中钛含量变化影响因素分析

结合SUH409L生产实践,对含钛不锈钢精炼连铸过程中钛收得率的影响因素进行了分析。结果表明:随着渣中弱氧化物含量的增加,钢中[Ti]的损失量呈上升趋势;钢中[Al]控制在0.025%~0.03%时,可降低炉渣氧化性,同时可以降低[Ti]损失量;低碱度覆盖剂中(SiO_2)与钢液中[Ti]发生反应,钛损失量增加,使用高碱度中间包覆盖剂,可以使钛损失量降低0.01%~0.02%;通过热力学计算,含钛钢在浇注过程中,容易与空气中的氧气发生反应,良好的保护浇注可以有效提高钛收得率。     

B对Nb微合金化高强IF钢组织及二次加工脆性的影响

为了提高Nb微合金化高强IF钢的抗二次加工脆性，研究了B对Nb微合金化高强IF钢组织及二次加工脆性的影响规律。研究结果表明：Nb微合金化高强IF钢中B的存在形式与Ti微合金化高强IF钢有所不同；当B添加量不足时，其只能以BN析出物的形式存在，对二次加工脆性没有改善效果；实验钢中的B被N固定后剩余的B以固溶形式存在(即有效B),只有在B含量遵循有效B质量分数大于0时，二次加工脆性转变温度随有效B含量的提高而降低，从而提高实验钢的抗二次加工脆性；当有效B质量分数大于0.000 7%时，实验钢的二次加工脆性转变温度不大于45℃并趋于稳定，其抗二次加工脆性达到最优。     

脱氧方式对焊接热影响区组织与性能的影响

通过对Al,Ti两种脱氧钢母材和焊接热影响区组织和性能的对比分析,研究了两种脱氧方式下焊接热影响区组织转变和性能特点.试验结果表明,两种钢具有相近的常规力学性能和组织结构,但在160 kJ/cm大热输入条件下,Ti脱氧钢焊接热影响区的韧性高于Al脱氧钢.在光学显微镜下,Al脱氧钢热影响区呈现上贝氏体形貌,Ti脱氧钢出现针状铁素体.通过扫描电镜观察,Ti脱氧钢热影响区的针状铁素体以夹杂物为核心形核并向四周扩展.夹杂物为含Ti氧化物及其与MnS的复合物.热影响区中可能存在多种夹杂物诱导铁素体机制.     

铝热还原制备高钛铁脱氧性能的研究（英文）

研究了钢液精炼过程中高铝高钛铁的热力学性能,并研究了高钛铁中铝含量和用量对钢液精炼过程的影响。结果表明:以Ti和Al为复合脱氧剂,当钢液中的a_(Ti)/a_(Al)在8以上时,1873 K处的脱氧产物为Ti_2O_3;而事实上,只有当钢液中的a_(Ti)/a_(Al)值在10以上时,Ti_2O_3才沉淀为脱氧产物。采用高铝含量高钛铁作为脱氧剂时,钢液中铝和钛的含量可满足相关钢的成分要求。随着高钛铁含量的增加,经精炼后的铸钢中的夹杂由硅酸盐转变为Ti-Al-Mn复合夹杂,同时在这些夹杂周围形成明显或部分的径向针状铁素体,细化了钢的显微组织。实际系统中的a_(Ti)/a_(Al)值为17.78(8),与理论结果一致。当钢液含氧量较高时,控制钢液中的a_(Ti)/a_(Al)值至关重要。     

冷轧辊钢9Cr3Mo洁净钢工艺研究

根据冷轧辊钢9Cr3Mo的性能要求,通过转炉“双渣法”冶炼工艺,采用双滑板档渣＋红外报警装置控制下渣量,实现了低磷、低硫控制。试验了一种Al2O3质量分数约40%的精炼渣系,获得了熔点低,流动性好的精炼顶渣,吸附夹杂物能力大大提高,有效减少了钢中氧化物夹杂物含量。精炼后期采用变渣操作,通过加入硅石调节渣碱度,有效控制了钢中钛含量,减少了碳化物液析的产生。     

Al对药芯焊丝CO_2气体保护焊焊缝质量的影响

通过改变药芯焊丝中Al元素含量,获得了一系列CO_2气体保护焊焊缝。基于对焊缝中气孔和夹杂的分析以及力学性能测试,分析了铝对药芯焊丝CO_2气体保护焊焊缝质量的影响。试验结果表明,当焊丝中Al元素含量增加时,焊缝气孔敏感性降低;夹杂数量减少但夹杂体积增大;焊缝强度随Al含量提高先减小后增大,而韧性先增大后减小;当焊丝中Al元素含量为0.48%(质量分数)时,焊缝气孔较少且夹杂较少,焊缝力学性能良好。     

帘线钢夹杂物中轻元素F的分析

运用电子探针波谱仪和配置的能谱仪对5.5 mm帘线钢盘条夹杂物中轻元素F进行了点分析和面扫描，结果表明，F元素的质量分数大于5%时，能谱仪与波谱仪的分析结果一致，两者结果均准确可信；F元素质量分数介于1.5%与5%之间时，波谱仪的判定结果更准确；F元素质量分数小于1.5%时，可认为是测量设备的系统误差，不作为判定依据。通过分析钢中夹杂物的典型元素，可确定夹杂物的来源并进行有效控制，从而提高帘线钢的质量。     

夹杂物对15MnB钢冲击性能的影响

15MnB钢的化学成分和生产工艺决定了材料中极易出现MnS和TiN这两种夹杂物,研究了15MnB钢中S、Ti两种元素对夹杂物的产生及冲击性能的影响。设计不同S元素、Ti元素含量的15MnB钢,采用相同锻造、轧制及热处理工艺处理后,检测其冲击性能。采用光学显微镜观察试样的显微组织和夹杂物形貌,并用扫描电镜及能谱仪对夹杂物的化学成分进行检测。结果表明:S元素含量≤0.0029%,Ti元素含量≤0.03%时,15MnB钢的冲击性能最优;S元素含量≤0.0029%时,材料中形成的夹杂物数量少且尺寸小,15MnB钢的冲击性能稳定性随其含量减少而增强;Ti元素含量≥0.06%时,材料中会形成大量尺寸较大的TiN导致15MnB钢冲击性能大幅度降低。为了获得良好且稳定的冲击性能,建议企业在生产15MnB钢时严格控制夹杂物种类和等级,具体要求:D类(细系)≤1.0级、TiN≤0.5级,不应存在其他类型的夹杂物。     

厚规格调质高强度船板心部冲击不合格原因分析

为找出厚规格调质高强度船板心部冲击不合格的原因,通过光谱仪、显微镜、SEM EDS能谱仪等仪器,对心部试样的成分、组织进行分析,结果表明：心部冲击不合格的原因是中心偏析带上存在大尺寸MnS夹杂与Nb、Ti的夹杂物,以及较多Al2O3夹杂和Mg、Ca等外来夹杂物。分析认为,通过提高钢水洁净度,避免钢水二次氧化污染,控制钢包炉(LF)精炼周期与操作,降低钢水过热度,优化电磁搅拌和轻压下工艺,采用堆垛缓冷等措施,可以提高铸坯内部质量,减少中心偏析和夹杂,同时通过适当优化铸坯加热、轧制及热处理工艺,可以有效提高心部冲击韧性。     

氮化钛铝薄膜的制备及其摩擦学性能的研究

用多弧离子镀方法在高速钢的基体上沉积了不同钛铝比例的氮化钛铝薄膜，研究了不同铝含量对薄膜性能的影响，采SEM、XRD、AES、表面形貌仪、显微硬度计、划痕仪对薄膜的微观结构和力学性能进行了全面测试，用球盘试验机测试了薄膜的摩擦因数，在此基础上讨论了铝在薄膜中的作用。结果表明Al的引入使膜层的硬度明显提高。所有的(Ti，Al)N试样皆由面心立方晶格(fcc)的(Ti0．5Al0．5)N相组成。随着Al含量增加，GCr15与(TiAl)N膜层之间的摩擦因数下降，减摩性能提高，耐磨性能增强。(TiA1)N涂层可以显著提高硬质合金刀具的使用寿命。     

Grain refinement in coarse-grained heat-affected zone of Al–Ti–Mg complex deoxidised steel

The particles and microstructure characteristics of coarse-grained heat-affected zone (CGHAZ) in Al–Ti–Mg killed steels with different Al contents were investigated. The results show that inclusion in high Al steel consists of Al–Mg oxide surrounded with a layer of MnS. However, inclusion in low Al steel is Al–Ti–Mg oxide covered with a layer of MnS, effectively promoting the formation of acicular ferrite. The precipitates of both steels are (Ti, Nb)N, the finer and more dispersed inclusions and precipitates in low Al steel can effectively inhibit austenite grain growth by grain boundary pinning during the thermal cycle. The fine-grained microstructure is obtained in CGHAZ of the low Al steel due to the pinning effect of finer particles and the high density of acicular ferrite.     

2205双相不锈钢铸坯皮下夹杂物含量探讨

采用金相显微镜(OM)夹杂物自动图像分析软件统计了2205双相不锈钢铸坯皮下3 mm位置处夹杂物数量和分布,并用扫描电镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)分析了夹杂物形貌和成分。结果表明:2205双相不锈钢铸坯中的夹杂物大小以5～15 μm为主,沿着铸坯宽度方向由表层到1/4位置夹杂物数量有增加的趋势;铸坯中的夹杂物均呈球形,主要有CaO Al2O3 SiO2和CaO Al2O3 SiO2 MgO两类夹杂物。     

稀土Ce含量对4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的变质作用

为探究Ce元素对热作模具钢中夹杂物的影响及其作用机理,用场发射扫描电镜(SEM/EDS)和附带的夹杂物自动分析系统对不同Ce含量的4Cr5MoSiV1钢中夹杂物的类型、形貌、数量、尺寸及其分布进行观察和统计分析。结果表明,不含Ce的试样中夹杂物不仅数量多、平均尺寸较大且形状不规则,主要类型为Mg-Al-O类、MnS和Mg-Al-O外覆盖MnS的夹杂物;随Ce含量的增加,试样中的夹杂物有数量和平均尺寸减小、并变质为球形稀土硫氧化物的趋势。当钢中Ce含量为0.0070%时,夹杂物的数量最少,平均尺寸最小;继续增加稀土Ce含量到0.0120%时,会形成更多的硫氧化物夹杂,且夹杂物有数量增多、平均尺寸增大的趋势。随着凝固过程的进行,Ce主要以稀土硫氧化物形式存在试验钢中,60%以上的夹杂物会被凝固前沿推动,且最终留在晶界附近。     

有效Ti含量对退火态DC01EK带钢组织性能的影响

低碳钢中加入Ti元素对钢中N、S、C化合物的析出有影响,从而会对钢的性能产生极大的影响。针对当前市场对退火态DC01EK带钢屈服强度的较高要求,对一种Ti微合金化退火态DC01EK带钢在不同化学成分下的力学性能、显微组织和析出物进行了试验研究,结合屈服强度计算模型,分析了不同化学成分试验钢组织性能变化的原因。结果表明:细晶强化作用是导致成品带钢屈服强度差异的主要原因。在试验钢中Ti元素添加量相对较少,且当有效Ti含量在0.003 6%及以下时,成品带钢中主要析出粗大的TiN、Ti₄C₂S₂及少量细小的TiC,细晶强化的作用较小,对屈服强度增量的影响较小;而当有效Ti含量在0.007 14%及以上时,由于有更多富余的Ti与C结合,能够析出大量细小的TiC析出物,细晶强化作用显著,成品带钢屈服强度明显提高。因此在实际生产中,对DC01EK搪瓷钢进行化学成分设计时需要考虑Ti、N、S三者之间的配比,即需要考虑有效Ti含量对其性能的影响。