钢精炼过程非金属夹杂物演变与控制

夹杂物控制是高品质特殊钢生产的难点和重点,本文介绍了钢中夹杂物的主要类型及其在精炼过程中的生成演变及去除行为规律,并结合作者的研究与实践,阐述了夹杂物控制的关键技术.钢中夹杂物类型与最初脱氧产物有较大的区别,其生成和演变与钢中的成分元素(如Ca、Mg和Ti等)密切相关,同一组成的夹杂物在钢中形态分布不同,最终会导致评级...     

示踪法研究轴承钢中混渣夹杂物的出没规律

利用放射性同位素Ca~(45)作为示踪元素,研究了轴承钢冶炼过程中混渣夹杂物的形成和上浮规律,以及钢中混渣夹杂物的残留量与其分布于钢中的状况、颗粒大小、形貌和组成。实验结果表明,混渣是造成轴承钢中点状夹杂物的来源之一。但是,通过适当的工艺措施,大部分夹杂物特别是大颗粒夹杂物可以排除。     

AN INVESTIGATION OF SLAG INCLUSIONS IN BEARING STEEL BY MEANS OF RADIOACTIVE TRACER

利用放射性同位素Ca~(45)作为示踪元素,研究了轴承钢冶炼过程中混渣夹杂物的形成和上浮规律,以及钢中混渣夹杂物的残留量与其分布于钢中的状况、颗粒大小、形貌和组成。实验结果表明,混渣是造成轴承钢中点状夹杂物的来源之一。但是,通过适当的工艺措施,大部分夹杂物特别是大颗粒夹杂物可以排除。     

BNbRE钢组织和相变温度研究

研究了BNbRE重轨钢中的夹杂物。采用DIL402C热膨胀仪,分析了BNbRE重轨钢的热膨胀系数;采用Formastor-Digital全自动相变仪分析了BNbRE重轨钢在冷却过程中的相变温度和组织。结果表明:BNbRE钢中MnS夹杂物长度与宽度的比值较小,形成了稀土和硅酸盐的复合夹杂物;BNbRE钢当加热至Ac1~Ac3时,热膨胀系数低于U71Mn钢;BNbRE钢以12℃/S进行冷却时,得到了珠光体和马氏体。     

BNbRE钢组织和相变温度研究

研究了BNbRE重轨钢中的夹杂物。采用DIL402C热膨胀仪,分析了BNbRE重轨钢的热膨胀系数;采用Formastor-Digital全自动相变仪,分析了BNbRE重轨钢在冷却过程中的相变温度和组织。结果表明:BNbRE钢中MnS夹杂物长度与宽度的比值较小,形成了稀土和硅酸盐的复合夹杂物;BNbRE钢当加热至Ac1~Ac3时,热膨胀系数低于U71Mn钢;BNbRE钢以12℃/S进行冷却时,得到了珠光体和马氏体。     

铸钢件裂纹与钢中夹杂物关系及减少措施

钢中夹杂物是铸钢裂纹产生的主要原因,同时对钢的质量和力学性能等有很大影响,必须严格控制.外来夹杂物可以根据其来源采取相应措施加以去除,而内生夹杂物却需通过脱氧工艺及钙处理工艺新技术加以控制.在冶炼过程中,要加强时脱氧、脱硫、去夹杂物、去气体等冶炼操作,并在炉后钢包内采取必要的措施,如加稀土进行变质处理等来改变夹杂物的形状,减少夹杂物,以降低铸钢裂纹倾向.     

钢中非金属夹杂物控制技术发展现状及展望

钢中夹杂物的数量、尺寸、分布规律对钢产品质量有较大影响,因此,控制钢中非金属夹杂物是冶炼高品质洁净钢、提升产品品质的关键。通过对钢中非金属夹杂物性质、来源入手,分析了夹杂物碰撞、聚合长大、上浮及去除机理,同时对气泡吸附、电磁净化、过滤分离等夹杂物控制技术进行了对比分析,并对氧化物冶金技术发展现状进行了介绍。研究表明,气泡法与过滤法是以气泡和过滤器为媒介对钢水中夹杂进行吸附、捕捉并促进其进入渣相;电磁净化法借助电磁场离心力增加夹杂物碰撞、聚集长大的几率,但设备较为复杂,其应用受电力资源供给限制;夹杂物改性技术是将高熔点夹杂变性生成低熔点夹杂,促进夹杂物上浮,其操作简单,但容易造成钢水的二次污染。氧化物冶金技术通过改变夹杂物大小、形状和分布来钉扎和抑制高温下奥氏体晶粒的长大,避免粗大晶粒的形成,从而实现细化组织、提高钢的强度和韧性的目的。氧化物冶金技术为夹杂物的控制提供了新思路,具有重要的应用前景。     

GCr15轴承钢中非金属夹杂物行为的研究

针对淮钢80t转炉-90tLF- 100tRH-CC工艺生产的GCr15轴承钢,采用金相、SEM和EDS等方法,研究了精炼过程中夹杂物的尺寸、成分和形貌等的变化情况.经分析计算,得出了各工序夹杂物的成分图,并分析了夹杂物在冶炼过程中的变化规律.结果表明,在LF炉精炼后,微观夹杂物由23.34个/mm2下降到14.02个/mm2;经RH循环脱气处理后,夹杂物有所减少,成材中,夹杂物数量略有减少;随着冶炼过程的进行,大颗粒夹杂在钢包中随着钢流的运动得到了有效去除,细微夹杂物所占比例逐步升高;钢中存在的夹杂物主要有氧化物、硫化物以及CaO(CaS)-Al2O3-MgO类复合夹杂物.     

H13钢中非金属夹杂物在LF-VD精炼过程的行为研究

H13钢是热作模具钢中应用最广泛的钢种之一,夹杂物对其性能有严重危害。结合某钢厂生产实际情况,以现场取样为基础,用金相显微镜、扫描电镜系统地研究了LF-VD精炼过程中的夹杂物,计算和分析了H13钢冶炼过程中生成Al2O3、MgO.Al2O3类夹杂物的热力学条件。研究结果表明:钢液经LF精炼、VD处理后,钢中夹杂物的数量和面积明显减少,但随着炉渣中Al2O3活度的增大,炉渣吸附Al2O3类夹杂物的能力减弱,去除Al2O3夹杂物的速度减慢;夹杂物在LF精炼前主要以Al2O3、FeS、MgO.Al2O3类夹杂为主,LF精炼结束后为Al2O3、FeS、CaO.Al2O3类夹杂,VD处理后为Al2O3类夹杂。     

IF钢中的夹杂物

对无间隙原子钢（ＩＦ钢）中的夹杂物进行了研究。研究结果表明：ＩＦ钢中的夹杂物主要是Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＮ型复合夹杂物;夹杂物呈颗粒状在钢中弥散分布,其尺寸大部分在１～５μｍ;位于夹杂物中心的Ａｌ２Ｏ３起着ＴｉＮ异质形核核心的作用;夹杂物对钢性能的均匀性有较大影响。     

Micro-alloying of Rare Earths in Heavy Rail Steel

In the present study, heavy rail steel was prepared by the process of vacuum induction furnace smelting, forge work and rolling. Effects of Rare earths (RE) on microstructure and mechanical properties of heavy rail steel were systematically investigated by metallographic microscope, SEM, integrated mechanical testing machine, impact tester and so on. Metallographic analysis shows that, a few of RE can evidently delay the growth of austenite grain and fine pearlite. When the RE content is 0.016%, both anneal...     

包钢重轨钢从转炉出钢到结晶器过程中氢含量变化

研究了包钢重轨钢从转炉出钢到结晶器各个工序过程 (未经VD真空处理 )钢液中氢含量变化。工业实验结果表明 ,钢液增氢主要发生在转炉出钢过程中 ,大约占 75% ;其余发生在LF精炼过程。添加材料的水分和增强熔池中的搅拌程度对钢中氢含量影响很大 ,但钢中锰含量的增加对氢含量的影响不大。在包钢的气候条件下 ,季节和天气对钢水中氢含量直接影响不大。根据包钢重轨钢的冶炼条件 ,采用VD真空处理降低钢液中氢含量是完全必要的。     

EFFECTS OF La ON STRUCTURE AND PROPERTIES OF HEAVY RAIL STEEL

The mechanisms of La in heavy rail steel were studied by means of experimental measurements, microstructure observation and theoretical analysis in the present work. For heavy rail steel, the state and the content of La were measured, and the mechanisms and the effects of La on sulfide inclusions, microstracture and properties of steel were determined. Strip-like sulfides disappear in heavy rail steel with La/（O＋S）〉3.50, which is shown that the metallurgical function of modifying sulfide inclusions has been achieved by La. La can fine the grain size of the austenite in heavy rail steel. Under the experimental condition, the plasticity and the impacting toughness of heavy rail steel with 0.005wt% La can evidently be improved.     

VARIATION OF HYDROGEN CONTENT IN MOLTEN HEAVY RAIL STEEL AT PANZHIHUA IRON AND STEEL COMPANY

At panzhihua Iron and Steel Company,hydrogen content in molten heavy rail steel is ratherlow during smelting in the oxygen top-blown converter,and sloightly increases in tapping andpouring.Average H content varies from 2.0(dry season)to 2.4 ppm(rainy season)at smelt-ing end;2.8 ppm in ladle;and 2.1 ppm(dry season)to 2.3 ppm(rainy season)in mould,which is on a level with RH vacuum circle.The low hydrogen content in molten steel,which isdue to both the very dry climate in Panzhiihua region and the LD smelting process,is the mainreason why there is little flake in the heavy rail produced by Panzhihua Iron and Steel Com-pany.     

钛微合金化Q390钢的纯净度研究

针对国内某钢厂生产的含Ti微合金钢Q390（采用BOF-LF-RH-CC工艺流程）,对LF处理前、LF处理后、RH处理后、中间包环节及连铸坯取样,通过光镜、电镜能谱分析及大样电解等手段研究分析了该钢种的纯净度和夹杂物演变行为。结果表明：该钢种工艺生产过程稳定,生产的钢水纯净度较高,铸坯中大型夹杂物数量为1.4 mg/10 kg,夹杂物以CaO-SiO2-Al2O3复合为主,一些大型夹杂物中复合了较高含量的Ti。另外,对钢中一些典型夹杂物的产生机理进行了阐述。     

关于E级钢电弧炉炼钢工艺的研究

分析了影响E级钢产品电弧炉冶炼质量的主要因素。通过规范控制冶炼过程中氧化期、还原期操作,减少钢液中的磷、硫等有害杂质元素以及夹杂物的含量,有效控制化学成分,提高并稳定了E级钢产品钢水冶炼质量。     

碱性电弧炉冶炼ZG25MnCrNiMo钢化学成分的控制

为控制碱性电弧炉冶炼ZG25MnCrNiMo钢的化学成分,总结了熔炼过程中合金化元素、杂质元素及非金属夹杂物的变化趋势,分析了ZG25MnCrNiMo{N4~学成分的影响因素,并阐述了冶炼过程中各元素的控制方法。通过合理操作,有效控制ZG25MnCrNiMoSN冶炼过程,改善钢液质量,进而提高产品质量。     

弹体表层缺陷原因分析

炮弹弹体生产中，磁粉检测发现表层缺陷。经理化检验确认，表层及基体内缺陷处含有夹杂物，通过扫描电镜观察及能谱分析，确认夹杂物中含有冶炼过程中保护渣的成分。表层缺陷是冶炼过程中保护渣卷入钢坯，钢材轧制、弹体冲拔加工时夹杂物随金属变形，切削加工时暴露到表层形成的，通过磁粉检测可以发现剔除。在基体内未暴露的缺陷无有效的检测方法检验剔除。建议完善钢材质量评估和检验方法，冶炼时及时剔除质量有波动的钢锭，弹体加工中采用有效的检测技术，选择适宜的时机进行基体缺陷的检验，以保证批量生产产品质量。     

钢轨断裂原因分析

用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪分析了钢轨断裂原因。分析认为钢轨在轧制过程中轨道底部区域收到严重碾压,产生了局部塑性变形和硬化,局部区域夹杂物集中,导致钢轨断裂。     

国内外连铸生产重轨钢的工艺及特点

通过对大方坯生产重轨钢的钢水要求和连铸生产过程进行综述,分析了重轨钢大方坯连铸机的设计和重轨钢对质量的要求;并针对连铸过程中易出现的质量缺陷、解决办法和连铸关键技术作了系统讨论.