沉淀硬化PH15-7Mo不锈钢采用电渣重熔工艺时Al含量的控制研究

研究了PHl5-7Mo钢的真空(VIM)母材采用电渣重熔(ESR)工艺时,合金元素的变化和不同的重熔工艺对重熔子材Al含量的影响,总结出根据母材Al含量的不同,在电渣重熔时调整Al含量的规律,使电渣重熔子材的Al含量满足要求,为该钢的生产提供了控制成份的依据.     

25Cr3MoA合金钢棒材组织和性能的研究

研究了航空发动机用 2 5Cr3MoA合金钢棒材热处理对其组织和性能的影响。主要研究结果如下 :电弧加电渣重熔冶炼的 2 5Cr3MoA钢组织均匀 ,纯净度高 ;其艾氏冲击功夏比冲击功没有对应关系 ;WS9- 6 0 0 1组别低温冲韧性最好 ;在 6 0 0℃以下仍保持较好的高温性能 ,4 0 0℃时该钢具有较高的高温疲劳强度。     

惰性气体保护5 t电渣炉重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢

试验和分析了全封闭气罩氩气保护电渣重熔与常规大气下电渣重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢(/%:0.19C、0.49Cr、1.75Ni、0.23Mo、0.071Al)的冶金效果。结果表明,氩气保护电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(3%～12%和4%～10%)低于常规电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(15%～18%和7%～10%);当G20CrNi2MoA钢电极的氧含量为10×10^-6时,氩气保护电渣锭的氧含量(15×10^-6)低于常规电渣锭的氧含量(21.3×10^-6);氩气保护电渣锭的冶金质量明显优于未经气体保护的常规电渣锭。     

70CaF_2-30Al_2O_3渣系重熔参数控制对电渣锭下部表面质量的影响

根据双臂电渣炉冶炼的521钢(/%:0.37~0.45C,0.80~1.15Si,4.50~5.30Cr,1.20~1.40No,0.85~1.10V)和GCr15钢(/%:0.97C,1.57Cr)电渣锭下部出现的表面缺陷,统计分析了70CaF_2-30Al_2O_3二元渣量、下部冶炼电压和电流以及重熔时间对2.5~5 t电渣锭表面质量的影响。结果表明,控制重熔时间(重熔速率)对电渣锭的表面质量有较大影响:5 t 521钢锭渣量200kg,钢锭下部重熔电压55 V,电流15 500~16 800 A,总重熔时间为434~489 min时,钢锭表面光滑,总重熔时间500 mim时,电渣锭下部有厚15 mm的渣疤;2.5 t GCr15钢锭渣量120kg,下部重熔电压43~44 V,电流13 500~14000 A,总重熔时间316~359 min,钢锭表面光滑,总重熔时间380 min,电渣锭下部有7mn深渣沟和夹渣。     

用于电渣重熔CT渣系—低消耗无污染

重庆特殊钢厂自1980年3月开展低消耗、无污染电渣重熔CT渣系研究以来,现已成功地生产了以ZGCr15轴承钢为代表的20个钢种263炉钢。该渣系的物化性能和电工特性均能满足电渣重熔工艺要求,重熔钢的质量和性能均符合各钢相应技术标准     

电渣重熔对32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢低温冲击韧性的影响

电渣重熔32Mn7Cr1Mo0 .3N 奥氏体钢,在77 K 下的Cv= 132 J,显著高于重熔前的性能,重熔钢夹杂物数量减少且分布均匀,此时的断口为准解理特征。     

Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺

为了研究Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺,采用加压感应炉+保护气氛电渣重熔工艺进行Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺试验,冶炼过程中采用氮化合金与加压氮气渗入相结合的方法增氮。结果表明,随着氮气分压的增加,钢中氮质量分数随之增大;当冶炼过程中氮气分压提高0.03 MPa时,能够成功抑制皮下气泡的生产;试验钢经保护气氛电渣重熔后,钢中夹杂物会普遍降低,主要为细小的方形TiN夹杂。     

21世纪电渣冶金的新进展

电渣技术经过46年的发展，已形成“电渣冶金”新学科，包括电渣重熔(ESR)、电渣熔铸(ESC)、电渣转注、电渣浇注、电渣离心浇铸、电渣热封顶、电渣焊接和电渣复合等。目前世界电渣钢年生产能力120万t，用于生产低合金高强度钢、轴承钢、工模具钢、不锈耐热钢和高温合金。最大电渣锭重200t，正在设计建造360t电渣重熔炉。高压电渣重熔(PESR)和真空电渣重熔(VacESR)使重熔金属质量达到高纯水平。电渣热封顶生产的大型电渣锭成本是普通电渣锭生产成本的1／4，具有技术和经济上的潜在优势。述评了优质大型电渣锭制备，真空电渣重熔、高压电渣重熔，快速电渣重熔技术的进展和电渣重熔炉型的发展趋势。     

气体保护电渣重熔过程氧传递的动力学研究

基于渗透理论建立了气体保护电渣重熔过程渣-钢间氧传递的动力学模型,并在50 kg电渣炉进行模具钢S136(/%:0.39C、0.26Si、0.43Mn、0.020P、0.018S、13.37Cr、0.21Mo、0.34V)的重熔实验,得出渣中FeO含量-0～2.0%(FeO),电极端部钢液中原始氧含量-0～0.010 0%[O],自耗电极半径-40～300 mm和重熔速率-(0.5～5.0)×10^-6 m³/s对熔渣和钢液间传氧速率的影响。结果表明,熔渣中FeO含量-(FeO)存在一个临界值,(FeO)小于此临界值时,氧的传递过程为电极端部钢液向渣中传递;反之,氧的传递过程为渣中FeO向电极端部钢液内传递。随自耗电极半径的增加,钢-渣间传氧速率减小;随着重熔速率和钢液中原始氧含量增加,钢-渣间传氧速率增加。     

Fe-20Cr-5Al不锈钢加稀土元素La合金化工艺对La收得率的影响

研究了50kg真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼Fe-20Cr-5Al不锈钢(/%:0.004~0.006C,0.18Si,0.08Mn,20.25~20.28Cr,5.06~5.17Al)时的加La合金化方法对La回收率的影响。结果表明,采用真空感应炉熔炼(VIF)Fe-20Cr-5Al母合金+稀土氧化物La₂O₃(/%:50CaF₂-20CaO-30La₂O₃)电渣重熔(ESR)La合金化时,钢中La的平均含量为0.003%,加稀土氧化物电渣重熔La合金化不明显;真空感应炉母合金La合金化(含0.38%La)+70%CaF₂-30%Al₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.066%;真空感应炉母合金La合金化(含0.34%La)+50%CaF₂-20%CaO-30%La₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.032%,说明含La母合金在电渣重熔过程La烧损较大,但30%Al₂O₃较30%La₂O₃更有利降低母合金在电渣重熔过程中La的烧损。     

EAF+VOD-ESR-825 mm轧机流程试制12%Cr型叶片钢

长城特钢采用 30 t EAF +VOD ESR(2～3 t锭 ) 825mm轧机试生产了 1Cr12Mo ,2Cr12NiMo1W1V等12%Cr型叶片用钢。结果表明 ,当 1Cr12Mo钢成分为 (%) :C 0.13～0.15 ,Cr 11.70～11.90 ,Ni 0.46～0.55 ,Mo 0.34～0.47,以及2Cr12NiMo1W1V钢成分为 (%) :C 0.22～0.25 ,Cr 11.30～11.68,Ni 0.67～0.95 ,Mo 0.96～0.99,W 0.96～0.98,V 0.22～0.25时 ,钢中的δ 铁素体含量δ_F ＜5 % ,满足标准要求。电极母材精炼时 ,用Ca-Si,Si-Al-Ba终脱氧有利于在电渣过程去除钢中夹杂物     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

Corrosion Behavior of TiC Particle‐Reinforced 2Cr13 Stainless Steel

The corrosion behavior of TiC particle‐reinforced 2Cr13 stainless steels prepared by in situ reaction and electroslag remelting (ESR) was investigated using potentiodynamic polarisation measurements and immersion tests. The addition of TiC particles to 2Cr13 stainless steel impeded rapid pit propagation but maintained a high corrosion rate in the whole immersion time investigated. The TiC addition developed finer matrix structure, the formation of Cr‐rich carbides and high dislocation density around the TiC particles before corrosion, which results in an increasing corrosion rate and preferential pitting attack at the steel matrix/TiC interface. Although the corrosion resistance of 2Cr13 stainless steel is sharply decreased due to TiC addition, it is significantly improved after the ESR process. This is attributed to the more uniform distribution and smaller size of TiC particles, the increase of value of χ in TiCχ and the elimination of the porosity in TiC particle‐reinforced 2Cr13 stainless steel after the ESR process.     

Nickel Release Rate of Several Nickel-containing Stainless Steels for Jewelries

Nickel-containing stainless steels have been widely applied in watch and jewelry production,and their responses to the Nickel Directive become a universal concern in the industry.The nickel release rates and corrosion behaviors of types 316 L,304,303 and 201stainless steels under the conditions of solid solution and mirror polishing were studied by artificial sweat soaking and electrochemical methods.The results show that the weekly nickel release rates in artificial sweat do not strictly correspond to the nickel contents,which present a descending order as 303 stainless steel of 2.06μg/cm2,201 stainless steel of 1.51μg/cm2,304 stainless steel of 0.08μg/cm2 and 316 L stainless steel of 0.02μg/cm2.Both the nickel release rates of type 303 and 201stainless steels significantly exceed the threshold values regulated in EN1811∶2011;therefore,they should be avoided to be used as watch and jewelry materials owing to the risk of nickel sensitization.The nickel release rates of 316 Land 304stainless steels meet the requirements of the standard.Sulfide inclusions in stainless steel become the sources of pitting and exacerbate the damage of the passivation membrane,which is the significant cause to enhance the nickel release rates.     

超纯奥氏体不锈钢005Cr25Ni20冶炼工艺研究

005Cr25Ni20钢(%:24～26Cr、19～22Ni)要求C、P、S、Si等杂质元素含量低-(%):≤0.010C、≤0.010S、≤0.010P、≤0.15Si,因此采用3 t真空感应炉+真空自耗重熔炉冶炼工艺。通过采用优质纯铁(%:0.009C、0.035Si、0.001 2S、0.004 5P)、高纯铬铁(%:0.010～0.021C、0.11～0.13Si、0.002 5～0.005 0S、0.001 5～0.005 0P)和Ni板(Ni≥99%),真空感应炉熔炼时加A1、金属Ca、Ni-Mg脱氧,全程计算机控制真空自耗重熔速度,该钢成品化学成分为(%):0.005～0.007C、0.33～0.34Mn、0.03～0.04Si、0.001～0.002S、0.004～0.005P、24.34～24.62Cr、21.20～21.25Ni,达到技术要求,钢中氧含量为(12～22)×10^-6,低于电渣重熔钢的氧含量-(30～80)×10^-6。     

超级贝氏体钢的现状和进展

超级贝氏体钢的基本合金元素为C-Mn-Si,通过300～500℃低温相变得到超细贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织。为减小临界冷却速度、促进贝氏体转变,部分超级贝氏体钢中添加Cr、Ni、Mo等合金元素,并降低C、Mn含量以改善钢材的焊接性能。超级贝氏体钢具有超高强度和良好的塑性,其屈服和抗拉强度分别达～1 200MPa和1 600～1 700 MPa,总伸长率为～15%。新一代超级贝氏体钢的屈服强度可达1 300 MPa以上,抗拉强度超过1 700 MPa。     

T27铁路用钢的研制与开发

T27铁路用钢(%:0.10～0.16C、0.15～0.25Cr、0.025～0.045Al)为包晶钢。莱钢特殊钢厂采用45%～60%铁水+废钢-50 t电弧炉-LF(VD)-连铸机工艺路线生产T27钢。通过电弧炉热装铁水≥45%,调节供氧量,确保终点碳为0.08%～0.10%,电弧炉出钢过程用部分钢芯铝替代硅锰合金进行脱氧,精炼渣碱度为4,控制精炼吹氩参数,控制中间包钢水过热度20～30℃,结晶器配水量180 m³/h,保护渣黏度为(0.85±0.05)Pa·s,使钢中的氧含量为(15～20)×10^-6,连铸坯合格率≥99.95%,钢材质量符合GB/T700-1988标准要求。     

42CrMoA钢内燃机曲轴的电渣熔铸

42CrMoA钢(%:0.34~0.49C,0.9~1.2Cr,0.15~0.25Mo)内燃机曲轴成品约重1t,用锻造生产其毛坯重6.2t,采用电渣熔铸-电渣熔焊法生产的坯重仅为1.5t。42CrMoA钢电渣熔铸件化学成分均匀,纯净度较锻件高。在8240柴油机上装车使用结果表明,与锻钢曲轴相比,没有观察到表面磨损脱落,较好地解决了曲轴的磨损脱落问题。     

特殊钢特种冶金技术的新发展

特殊钢是钢铁材料中的高技术含量产品,其生产和应用代表了一个国家的工业化发展水平。重点对生产高品质特殊钢的真空感应熔炼技术、电渣冶金技术、真空自耗重熔技术和电子束重熔技术的最新进展进行了介绍。特殊钢冶炼新技术的不断出现和发展必将使特殊钢的质量得到不断提高,从而在国民经济建设中发挥重要的作用。     

铬和铝元素对低碳贝氏体钢组织和性能影响

 低碳贝氏体钢通常需要添加一定量合金元素来提升性能,为了研究合金元素铬和铝在低碳贝氏体钢中的作用,以Fe-C-Si-Mn-Mo系贝氏体钢为基础,设计了单独添加铬元素和复合添加Cr+Al元素的3种低碳贝氏体钢,研究了铬和铝的添加对连续冷却处理低碳贝氏体钢显微组织、力学性能及贝氏体相变的影响规律。结果表明,连续冷却条件下,铬可以促进低碳贝氏体钢相变趋向于更低的温度区间进行,细化贝氏体组织,从而提高强度;铝可以促进贝氏体相变动力学,但对低碳贝氏体钢意义不大。同时,添加铝会使低碳贝氏体钢组织粗化,导致强度和伸长率同时下降。综合来看,复合添加铬和铝的优化效果不如单独添加铬,单独添加铬的低碳贝氏体钢强度达到1 623 MPa,伸长率为10.5%,结果可以为低碳贝氏体钢成分设计提供依据。