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。     

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。     

钛微合金化对Q345D钢冲击韧性影响的探讨

探讨了Q345D钢中TiN夹杂物的形成及控制,通过试验研究了钛微合金化Q345D钢的低温冲击韧性。结果表明Q345D钢TiN夹杂是在钢凝固或浇注时通过两相区时形成的,通过热处理无法消除钢中的大块TiN夹杂物,将严重影响Q345D钢的冲击韧性。为了使Q345D钢的冲击性能达到理想指标,可以通过缩短冶炼和凝固过程中钢液通过两相区的时间,减少凝固前TiN的富集,并应该将Q345D钢中的Ti含量控制在0.01%~0.03%之间。     

稀土对L360管线钢低温冲击性能的影响

工业化生产L360RE管线钢,研究了微量稀土对L360钢中夹杂物变质以及热轧组织和低温冲击性能的影响。结果表明,L360管线钢中添加0.0062%的稀土,可使O、S含量显著降低,钢液的洁净度显著提高;夹杂物种类由MnS夹杂物和Al₂O₃-CaO复合夹杂物转变成含稀土的RE₂O₂S夹杂物,且大尺寸的长条状或不规则形状的夹杂物转变为小尺寸的球状夹杂物;晶粒尺寸减小,显微组织细化;室温至-60℃的横向冲击能量均增加。-60℃下,L360RE管线钢的横向冲击吸收能量较L360管线钢提高了19.2%。     

锻造对12Cr2Ni4A钢棒料性能的影响

齿轮由于原材料存在大尺寸脆性夹杂物会产生连续疲劳断裂,为了研究锻造对夹杂物的分布和材料力学性能的影响,采用了金相、冲击、扫描电镜及能谱微区分析等方法,对问题原材料锻造后的夹杂物分布、冲击性能、断口形貌等进行了分析,并与正常原材料进行了比对.结果表明:经过锻造,夹杂物的分布明显改善,条状夹杂物已破碎,未见大尺寸超标夹杂物...     

690 MPa级海洋平台用钢焊缝夹杂物对熔敷金属低温韧性影响的分析

针对690 MPa级海洋平台用钢应用编号为690-1,690—2两种手工电弧焊条进行焊接,对夹杂物的图像进行采集,测定夹杂物的体积分数及尺寸分布,分析夹杂物的化学成分,并测试焊接接头的低温力学性能。结果表明:采用两种焊条焊接的690 MPa级海洋平台用钢熔敷金属低温力学性能均符合要求,且两种熔敷金属中夹杂物主要由复合氧化物组成,其中690—2中含有塑性夹杂物MnS,夹杂物密度小,平均间距大。690—2熔敷金属的σ_s为720 MPa,与690 MPa级海洋平台用钢的屈服强度匹配良好,且冲击吸收能量为63 J,较690—1有更好的低温韧性。     

稀土对A572.Gr65钢夹杂物及低温冲击性能的影响

为了研究不同含量混合稀土(Ce/La)对A572.Gr65钢低温冲击性能的影响,对A572.Gr65钢在-40 ℃和-60 ℃下进行低温冲击试验,并使用OM观测显微组织,利用SEM结合EDS观测夹杂物及断口形貌并检测其化学成分。结果表明,稀土可以明显变质A572.Gr65钢中夹杂物,将不规则的Al₂O₃和Al₂O₃-CaO夹杂物变质为球状稀土夹杂物;夹杂物尺寸由5 μm减小至不足2 μm。加入稀土后钢的低温冲击性能有明显提升,当稀土含量达到0.0057%时,-40 ℃冲击吸收能量由未添加稀土的317.4 J升至343.6 J,提升了8.2%;-60 ℃冲击吸收能量由未添加稀土的288.0 J升至328.1 J,提升了13.9%。     

铌钛稳定化对铁素体不锈钢夹杂物、组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及冲击试验等研究了Nb、Ti稳定化对含Sn、Cu铁素体不锈钢夹杂物、组织和力学性能的影响.结果表明,随着Nb/Ti比例的降低,不锈钢中大尺寸夹杂物占比降至1％;夹杂物的尺寸及数量都有提升的趋势,且复合夹杂物中Nb、Ti的含量与Nb、Ti的比例呈正相关.显微组织观察结果表明,添加Nb、Ti稳定化元素会细化实验钢的晶粒,提升钢中铌钛的比例,晶粒细化效果更加明显,且尺寸大小更均匀.在本实验条件下,铌、钛的添加会降低铁素体不锈钢的冲击韧性,从未添加前的60 J降至25 J.     

12%Cr合金凝固过程夹杂物析出的实验研究与热力学分析

铁基12%Cr合金常用来制造先进发电机转子,这要求材料具有良好的性能和细小的夹杂物,合金中的大尺寸夹杂物会导致材料性能恶化。该研究采用了缓冷实验后淬火的工艺,从而将12%Cr合金熔体冷却与凝固过程中析出的夹杂物保留下来,并分别采用扫描电镜和能谱,对夹杂物的形貌及化学成分进行了观察和测定。实验结果表明,除各种形状的氧化物夹杂外,在试样中也发现了氮化钛夹杂,但在熔炼的过程中却并没有钛元素的加入。对凝固过程夹杂物的析出进行热力学计算,结果表明氮化钛夹杂析出与凝固阶段的末期。即便是痕量来自原料中的钛元素也可以导致氮化钛的析出。这些氮化钛在凝固时能够生长至大尺寸并损害材料性能。与此同时,氧化铝夹杂在液态熔体中即可生成。依据计算结果,对钛和氧的含量控制给出建议,这将对12%Cr合金生产过程起到帮助。通过研究钛和铝之间的浓度竞争,本文也讨论了实验过程中三氧化二钛夹杂析出的可能性。     

船板钢铸坯中大型夹杂物的分析

为了解船板钢铸坯中夹杂物含量、尺寸及来源,采用大样电解法提取B、D船板钢铸坯中的大型夹杂物,利用扫描电镜和能谱仪对夹杂物的形貌和组成进行分析,并对尺寸大于50 μm的夹杂物的来源进行了分析。试验结果表明,在铸坯宽度1/4处夹杂物含量最高。铸坯中尺寸大于50 μm的大型夹杂物主要来源于浇铸过程的卷渣,其余为LF精炼过程对钢中夹杂物进行钙处理的产物、浸入式水口及耐火材料侵蚀产物、钢液二次氧化产物。     

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。     

含钛夹杂物对连铸保护渣性能的影响

含钛钢连铸过程中析出氮化钛夹杂,并参与渣-金界面反应,严重恶化传统含钛钢连铸保护渣的理化性能。研究了不同含量的TiN和TiO₂对不同碱度保护渣的熔点、黏度、结晶比例以及凝固温度等性能的影响规律。测试结果表明,TiN对CaO-SiO₂基保护渣的性能影响最大,随着渣中TiN含量的升高,保护渣的黏度、结晶比例和凝固温度大幅度升高;当TiN质量分数大于5%时,熔点大幅升高。TiO₂对CaO-Al₂O₃基保护渣的性能影响最大,当TiO₂质量分数小于4%时,可小幅度降低保护渣的黏度和凝固温度;当TiO₂质量分数大于10%时,渣中钙钛矿成为主要析出物相,熔渣的性能严重恶化,影响对坯壳的润滑作用。通过对比3种不同碱度的基础渣发现,CaO-SiO₂-Al₂O₃基保护渣具有较好吸收含钛夹杂物的能力。     

钛微合金化S355JR钢板冲击不合原因分析及改进措施

针对普阳钢铁有限公司生产的6 mm厚钛微合金化S355JR薄规格钢板出现室温冲击不合的问题,对其化学成分、组织性能及生产工艺进行了分析。结果表明,连铸二冷强冷细化了TiN颗粒,使加热时更多的有效Ti溶解并于轧后析出,导致铁素体硬化是钢板常温冲击不合的原因。为此,在不便改变连铸工艺的前提下,调整了S355JR钢的化学成分,严格控制C、Ti含量,并将Mn质量分数由1.2%降至1.0%,有效地改善了6 mm厚S355JR钢板的常温冲击性能,提高了产品合格率。     

控制含硫钢A类夹杂的生产实践

"BOF-LF-VD-CC"工艺流程生产含硫钢,在VD真空处理前,钢中[O]含量≤10×10-4%,[S]含量≤0.005%。钢液温度≥1 600℃时,按0.02 kg/t进行钙处理,VD真空保持时间≥10 min,软吹时间≥15 min,VD破空后按0.035%~0.040%喂入硫磺线。结果表明,连铸过程保护浇注、禁止下渣,可控制含硫钢轧材A类夹杂细系/粗系级别分别≤2.0级。     

Q345E 钢板低温冲击不合原因分析及相应措施

针对河北普阳钢铁有限公司生产的36mm 厚Q345E钢板低温冲击韧性不合格问题,进行了试验研究。结果表明,厚度大于25mm钢板组织中出现氮化钛夹杂物是产生该问题的主要原因。为此对钢的化学成分进行了调整,25mm厚以上规格钢板不添加Ti元素,有效改善了Q345E的-40℃低温冲击性能,提高了产品的合格率。     

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。