首秦X70管线钢夹杂物成分研究

根据ASTME45-2005标准中对非金属夹杂物的分类方法,使用扫描电子显微镜和能谱仪对首秦公司生产的13．7mm厚X70管线钢中典型夹杂物的化学成分进行定量检测,并做出元素的面分布图。确认了X70中的A类夹杂物是单纯的MnS;B类夹杂物是CaO—Al2O3复合氧化物,伴随少量的MgO和CaS;D类夹杂物是MgO-Al2O3颗粒被CaO—Al2O3包裹形成的,表面有一个CaS外壳;析出物是以Ti、Nb的氮化物为主。并讨论了各种夹杂物的控制措施。     

基于人工智能非金属夹杂物的检测与研究

利用计算机人工智能与神经网络技术,对于每张金相图像照片中的神经元进行图像识别,从点状非金属夹杂物入手,设计一种新型检测点状非金属夹杂物的方法,克服图像中的干扰项,从中找出真正的非金属夹杂物,构造出一套能自动检测非金属夹杂物的计算机软件模型;对非金属夹杂物检测方法和手段所涉及的关键技术进行分析探讨,并根据具体钢材的金相图运行程序,观察检测结果,最后检验该模型的正确率,得到可行性的解决方案,为非金属夹杂物自动检测与甄别的模块化和规范化作出有益尝试。     

真空感应熔炼FGH95母合金中的非金属夹杂物研究

应用大样电解和相分析的方法,对真空感应熔炼FGH95母合金中的非金属夹杂物,尤其是危害较大的大尺寸非金属夹杂物进行了定性和定量分析.结果表明,电解的2.042kg试样中直径大于50μm的大颗粒非金属夹杂物总量为0.9mg,其中最大夹杂物的颗粒直径达到了600μm;这些大颗粒夹杂都是单一或复合氧化物类夹杂物,大部分是外来夹杂物,也有部分新生夹杂物.氧化物相分析结果表明,这些夹杂物主要是Al、Si的氧化物.棒料上部、中部、下部的氧化物相总量呈逐渐增加的趋势.分析指出,只有最大限度地去除外来夹杂物、避免耐火材料的污染、控制氧含量和凝固速度并减少偏析,才能确保完全去除大颗粒夹杂物,有效提高合金的纯净度.     

谈针对钢中非金属夹杂物的有效检验

钢中非金属夹杂物包括了外来夹杂物和内生夹杂物两大类。其中,外来夹杂物指的是钢液凝固过程中没有及时浮出而残留夹杂在钢中的耐火材料和炉渣等。而内生夹杂物指的是钢在冶炼过程中,因为脱氧剂的加入以及氮、硫等元素溶解度下降,会形成非金属性质的氧化物、硅酸盐以及硫化物和氮化物等。钢材料的韧性、塑性以及疲劳性能会因非金属夹杂物的存在而降低,并且,其危害会随着钢的强度增高而增多。因此,对钢中非金属夹杂物的检验非常有必要。     

利用高频率超声波检测和评估钢材的纯净度

利用高频率超声波随机检测S48Φ60 mm成品钢材一定体积内的非金属夹杂物,能够迅速给出夹杂物的数量、分布、大小(回波高低、长度)、位置等信息,检测结果与金相法和能谱分析的结果一致;按照ASTM E588-2003标准评估该批次钢材的纯净度,以快速判定钢材的可用性。     

304不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物数量分布

为研究304不锈钢连铸坯中夹杂物的数量分布,用金相检验法对铸坯中的夹杂物数量进行了统计分析.结果显示,铸坯中由外向内非金属夹杂物数量增加.304不锈钢铸坯表层中绝大多数5 μm以上夹杂物为球状或近似球状的硅酸盐夹杂物.但随着凝固的进行,在铸坯内部会新生大量氧化铝、镁铝尖晶石、氮化物等点状夹杂物和不规则夹杂物.铸坯心部10 μm以上的大颗粒夹杂物数量较多.     

GB10561—89“钢中非金属夹杂物显微评定方法”标准的执行与理解

非金属夹杂物是钢中不可避免的夹杂,它的存在使金属基体的连续性受到破坏,非金属夹杂物在钢中的形态、含量和分布都不同程度地影响了钢的各种性能,诸如常规力学性能、疲劳性能、加工性能等。因此,正确测定与评价钢中非金属夹杂物是提高钢材质量不可忽视的环节。     

夹杂物对钢塑性和韧性的影响研究进展

摘要：非金属夹杂物与钢的塑性和韧性有着必然的联系,如何降低夹杂物对钢性能的危害一直是冶金和材料领域关注的重点。从夹杂物类型、尺寸、数量、分布及其物理性能等角度归纳总结了夹杂物对钢塑性和韧性的影响,并分析了夹杂物引起材料断裂的机制。最后,对夹杂物与钢材性能的关系进行了展望,为钢铁企业非金属夹杂物的控制提供理论依据和技术参考。     

31CrMoV9钢夹杂物和组织观察

 31CrMoV9是欧洲牌号的高淬透性合金钢,属于近几年国产化过程中新研制的钢种。为比较国内外成品钢质量的差距,提高中国该钢种的冶炼水平,选取不同产地的31CrMoV9钢,对其中的非金属夹杂物进行研究。电解钢样观察其中夹杂物的外观形貌,并对钢样进行金相观察和利用高温共聚焦显微镜观察钢样的组织变化。研究发现,单一成分的夹杂物多为长条状,而复合夹杂物多为球形。研究过程所选取的中国生产的钢材与德国钢材在夹杂物的数量和形态控制上存在差距,中国生产的钢材单位面积内夹杂物的数量更多,夹杂物的大小不均匀,形态控制不理想。就成分而言,德国钢材的夹杂物成分主要是以Al2O3、CaO、MnS等组成的复合夹杂物,而中国钢材的夹杂物存在着成分的波动性。共聚焦显微镜试验过程中发现,在升温过程中夹杂物会发生球化现象,降温过程中,钢样开始形成马氏体组织的温度有所不同,中国钢样为580 ℃,德国钢样为450 ℃,这与其本身晶体的成分有关,最后的组织为马氏体+碳化物颗粒+残余奥氏体。     

纯镍中非金属夹杂物的电解萃取

试验以纯镍N6为对象,采用电解萃取试验将N6中的非金属夹杂物分离并提取。通过试验,确定合理的电解液配比为0.1% Cr₂(SO₄)₃、0.2%～0.4% 柠檬酸钠、0.1%～1% FeSO₄、0.1%～1% NiSO₄、1% NaCl。最佳电解工艺为:电流密度60～80 mA/cm²,电解时间24 h,实验温度为(20±5) ℃,电解液pH值为5～6。在此最佳电解工艺参数下可完成对纯镍N6中非金属夹杂物的电解萃取。借助扫描电镜、能谱分析仪及X射线衍射仪等设备分析非金属夹杂物,结果表明,不同纯镍N6试样中均存在非金属夹杂物,但不同试样中的夹杂物数量与尺寸有所不同;非金属夹杂物主要由硅、铝、钙、镁、铁、氧等元素构成,主要夹杂物包括氧化铝类、硅酸盐、铝酸盐、复相夹杂物以及氮化物类。本研究对金属冶炼和浇注工艺有一定指导意义。     

在精炼处理和连铸阶段采集的低碳铝和硅镇静钢试样中非金属夹杂物的性质分析

非金属夹杂物的数量、分布、尺寸和化学成分对钢的性能有直接影响。通过控制这些夹杂物的尺寸和化学成分可以生产出优质产品。区分夹杂物的性质和控制夹杂物的形成对钢的清洁度十分重要。通过检验非金属夹杂物的化学成分可以预测夹杂物在钢中的性能。为了研究夹杂物的化学成分、尺寸和分布，某钢厂在二次精炼和连铸阶段采集了低碳铝和硅镇静钢的试样。试样用扫描电子显微镜（SEM）采用EDS系统进行分析。通过分析结果可以判定夹杂物的性质，分析精炼过程对减少夹杂数量和减小比表面积的效果。还可以确定处理后残留的夹杂对钢的性能和连铸过程（浸入式水口的堵塞）的影响大小。     

国标与德标夹杂物评定方法的比较

介绍了国标GB10561-2005和德标DIN50602评定钢中非金属夹杂物的内容。通过比较相关参数并列举检验实例,阐述了二者的实质性区别。着重对德标DIN50602中的K法进行了详细介绍。     

薄带连铸304不锈钢凝固过程中生成的氧化物夹杂

 采用透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸AISI304不锈钢凝固过程中生成的非金属夹杂物进行了研究,发现在薄带的晶界存在许多球型的微细氧化物夹杂,其成分主要是MnO Al2O3 SiO2类复合夹杂物,直径均小于1 μm,并采用数学模型对薄带连铸304不锈钢凝固过程中析出的氧化物夹杂的大小进行了计算,预测值与实验中观察到的结果吻合较好。与传统连铸相比,双辊薄带连铸AISI304不锈钢凝固过程中生成的非金属夹杂物数量增多,尺寸明显减小。     

S08A自耗电极及电渣重熔工艺试制

本文论述了优化电炉配料、选用优质石灰、精选萤石、电炉出钢换渣工艺;电渣重熔采用四元渣系,选用提纯萤石,重熔过程全程氩气保护铝粒脱氧等工艺措施,生产出低碳、低硅、低氮及残余、五害元素符合要求的自耗电极及电渣锭,经轧制成材检验低倍组织及非金属夹杂物符合技术协议要求。     

Precipitation and Growth of Inclusions in Solidification Process of Steel

The formation and growth behavior of inclusions in the liquid steel were studied based on 45 steel by virtue of high temperature confocal laser scanning microscope.The structures of all kinds of complex inclusions formed in the process of cooling and solidification of liquid steel were analyzed,and disregistries between various inclusions were calculated.The results showed that inclusions with high melting point precipitated firstly,and inclusions with low disregistries precipitated later.The latter precipitated and grew up on the surface of the former,and finally clear layered complex inclusions formed.The low disregistry mechanism could not fully explain the forming reasons of all complex inclusions,but no matter which kind of mechanism leading to the formation of complex inclusions,its basic principle is that the first precipitated phase provides a low nuclear power interface for the latter,which can reduce the nucleation interface and strain energy barrier of the latter.     

超低氧钢中硫化钙夹杂析出的热力学讨论及控制

 对超低氧试验钢中硫化钙夹杂析出的热力学分析表明,在本试验钢成分条件下,钢液在液相线温度以上不会自发生成硫化钙夹杂,硫化钙夹杂是钢液凝固过程中,随着钢液中［Al］、［S］溶解度的降低,［S］与钢液中较低熔点的CaO Al2O3类及CaO MgO Al2O3夹杂物表层的CaO反应析出形成;同时,通过计算得到,本试验钢在凝固过程中不析出硫化钙夹杂的条件为将硫的质量分数控制在0.0004%以下。     

Computational Thermodynamic Study of Inclusions Formation in the Continuous Casting of SAE 8620 Steel

The general purpose of this work is a thermodynamic study of non‐metallic inclusions in the CC tundish for SAE 8620 steel. Specific purposes are: (1) Obtaining the phases formed and their composition in inclusions by applying computational thermodynamics for SAE 8620 steel; (2) Establishing conditions of steel composition for the improvement of SAE 8620 castability, including the plant validation in terms of the castability index. Thermodynamic studies were performed with the commercial software FactSage and databases. Simulations were carried out by the global chemical composition of SAE 8620 steel in the CC tundish, resulting in both steel composition and non‐metallic inclusions (oxides and sulphides) at the desired temperature. Furthermore, results showed both different solid oxides and liquid phase formation in inclusions by varying calcium content in the steel. Thus, it was possible to determine the inclusion composition as a function of aluminium and calcium content of SAE 8620 steel, and moreover, to establish a range of calcium content in which the inclusions are predominantly formed by liquid phase. In addition, the percentages of liquid and solid phase in inclusions, as well as, oxide compositions could be calculated.     

Q235钢中夹杂物演变规律和生成机理分析

 为了更好地控制Q235钢中非金属夹杂物的种类和数量,提高钢的冲击韧性,采用自动扫描电镜分析了Q235钢中非金属夹杂物在LF精炼、中间包和连铸坯中成分和形貌的演变规律。采用FactSage热力学软件对钢中各类夹杂物的生成机理进行了分析。研究发现,钢中非金属夹杂物的演变规律为均相的SiO₂-MnO夹杂物→均相的SiO₂-Al₂O₃-MnO-TiO_x夹杂物→双相的Al₂O₃-SiO₂-CaO包裹着MgO·Al₂O₃类夹杂物→多相的TiO_x-SiO₂-Al₂O₃-CaO-MnO-MnS夹杂物。样品冷却过程中均相的SiO₂-MnO夹杂物发生相变析出纯SiO₂导致在LF精炼初期钢中出现双相SiO₂-MnO类夹杂物。加入的硅钙钡合金中铝含量较高,导致液态夹杂物在钢液中析出MgO·Al₂O₃,以及在LF出站钢样品中出现双相的Al₂O₃-SiO₂-CaO包裹着MgO·Al₂O₃类夹杂物。含钛的夹杂物在连铸坯凝固冷却过程会析出纯的Ti₃O₅,并且钢中还会析出MnS析出相,因此连铸坯中存在多相的TiO_x-SiO₂-Al₂O₃-CaO-MnO-MnS夹杂物。     

攀钢连铸板坯非金属夹杂物现状调查

根据对攀钢连铸板坯中非金属夹杂物现状的调查，了解了０９ＣｕＰＲｅ－Ｂ钢连铸坯中夹杂物的状况及在生产过程中的变化情况，得到的结果可作为攀钢生产洁净钢的依据。     

硅锰脱氧55SiCr弹簧钢中镁铝尖晶石的形成及演变

 某钢厂生产的55SiCr弹簧钢采用硅锰脱氧工艺,但在其冶炼过程中存在大量尖晶石类夹杂物,对最终产品的性能十分不利。尖晶石等硬、脆性夹杂物是弹簧在服役过程中疲劳断裂的主要因素之一,因此为明确弹簧钢中该类夹杂物的来源,进而控制并去除钢中非金属夹杂物,通过夹杂物自动分析、扫描电镜和能谱分析等手段,结合FactSage热力学计算分析了55SiCr弹簧钢冶炼过程夹杂物的演变及主要夹杂物的形成机理。分析结果表明,LF精炼后钢中夹杂物数量大幅上升,且其平均成分偏向SiO₂-Al₂O₃-CaO三元相图中高熔点区域;夹杂物主要以SiO₂·Al₂O₃·CaO·MgO为主,多表现为钙铝酸盐包裹或半包裹尖晶石的复合夹杂物类形态,此外还有少量单独的尖晶石夹杂物存在于钢中。对于上述夹杂物的形成及演变进行热力学计算,结果表明,钢液中Mg、Al含量上升将导致钢中析出大量尖晶石夹杂物,并与液态夹杂结合形成含镁复相夹杂物;同时,钢液成分的变化也会导致精炼过程生成的SiO₂·Al₂O₃·CaO·MgO类夹杂物中MgO、Al₂O₃含量大幅增加,在复合夹杂物内部析出尖晶石相。因此,为减少硅锰脱氧弹簧钢中尖晶石类硬脆性夹杂物的生成,需要严格控制钢中Mg、Al含量,尽可能降低夹杂物中MgO、Al₂O₃含量,以实现对弹簧钢中非金属夹杂物的塑性化控制。