酸溶铝含量对硅镇静钢夹杂物特征及水口堵塞的影响

通过500 g MoSi₂电阻炉熔炼试验考察了酸溶铝Als含量对硅镇静钢中夹杂物形貌、组成、数量及熔点的影响,并对KR铁水预处理-BOF-吹Ar-LF-CC流程现场水口残留物进行微观观察,探讨了夹杂物堵塞水口的机理,提出了硅镇静钢中铝含量的合理控制范围。结果表明,随Als含量增加硅镇静钢的夹杂物熔点升高,夹杂物数量减少;观察水口残留物为低熔点夹杂物镶嵌高熔点夹杂物,高Als钢中固态夹杂物以熔融态夹杂物为粘结剂聚集而粘附水口;钢液中Als含量控制在0.0030%~0.007 5%不会生成皮下气孔、不易水口堵塞。     

LF精炼工程中脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

 摘要：本研究调查了使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量。研究结果表明：使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大。使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量的控制在12ppm以下。研究也表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高。     

铝镁合金脱氧实践及钢中夹杂物分析

为了解决铝脱氧钢Al_2O_3夹杂物改质共性问题,进行了铝镁合金脱氧探索实践,取得了稍优于铝脱氧的脱氧效果,脱后氧活度10×10~(-6)以下,夹杂物评级小于1.0级。与铝脱氧相比,铝镁脱氧的铸坯和板材中大于30μm的夹杂减少,硫化物夹杂物数量明显减少。镁铝合金中镁含量从5%增至7.5%,脱氧后钢中夹杂物减少明显。铝镁合金脱氧过程中,可逐渐形成Al_2O_3-MgO及Al_2O_3-M_xO_y-MnS-CaS复合夹杂物,并上浮排除,降低了单纯铝脱氧的条簇状Al_2O_3夹杂物的危害,钢中夹杂物变细小。同时,镁气泡在上浮的过程中吸附夹杂物,能减少夹杂数量,具有洁净钢水功效。     

不同脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后的连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量.结果表明:使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大.使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量控制在12×10-6以下.研究表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高.     

RH脱硫对无取向电工钢中夹杂物的影响

研究了RH脱硫对常规工艺(连铸+热轧)和CSP工艺下的无取向电工钢热轧材样中夹杂物的影响。两种工艺下,当CaO-CaF_2脱硫剂加入量为1～4 kg/t时,RH脱硫率约为25%。终渣氧化性高、曼内斯曼指数(MI)低是影响脱硫效果的原因之一。CSP产线RH采用"先铝后硅"的脱氧方式,热轧材样中夹杂物主要是AlN、MnS、CaS和少量铝酸钙。此时,夹杂物总量主要受氮含量影响,硫含量只与硫化物夹杂密度呈正比关系。常规产线RH采用"先硅后铝"脱氧方式,热轧材样中氧化物夹杂和AlN夹杂含量相当,含钙夹杂物数量只占夹杂物总量的12%左右。脱硫剂中CaF_2对耐材的侵蚀导致RH脱硫时热轧材样中含Mg夹杂数量是不脱硫时的2倍。     

帘线钢中酸溶铝含量的变化及其对夹杂物的影响

 研究了采用LD－RH－LF－CC工艺流程生产帘线钢时,钢中酸溶铝含量的变化情况。研究发现,精炼过程中酸溶铝含量略有下降,但连铸过程中酸溶铝含量急剧下降。夹杂物中Al2O3含量随着酸溶铝含量的上升而逐渐增大。SiO2含量降低时夹杂物熔点提高。采用低碱度、低Al2O3含量的顶渣精炼工艺,严格控制钢中w(［Als］)在0.0005%～0.001%范围内,促进夹杂物上浮,有利于钢中氧化物夹杂的数量减少、尺寸细小和塑性化。     

Mg处理对X65管线钢中夹杂物的影响

在实验室用真空感应炉冶炼3炉X65管线钢,其中2炉钢进行镁处理。分析非镁处理钢和镁处理钢中夹杂物的变化特征,研究镁处理对X65管线钢中夹杂物的影响。结果表明:1)非镁处理钢中的夹杂物主要是Al_2O_3系夹杂,镁处理钢中的夹杂物类型主要是MgO-Al_2O_3系夹杂;2)镁处理钢中粒径小(1~5μm)的夹杂物比例相对较高,大颗粒( 15μm)夹杂物明显减少;3)粒径较大的夹杂物主要是Al_2O_3夹杂和靠近低熔点区域的夹杂,靠近镁铝尖晶石成分的夹杂物粒径较小,说明镁处理可使钢中夹杂物变得细小而分散;4)镁处理钢中存在大量的尺寸细小的MgO·Al_2O_3系夹杂物,可以为硫化物的析出提供形核核心,从而减少硫化物在晶界的析出数量。     

硅含量对含钛不锈钢全氧和夹杂物的影响

采用热力学计算和工业试验相结合的方法对不同硅含量下含钛奥氏体不锈钢全氧含量和夹杂物进行了研究。结果表明,随着精炼过程进行,含钛奥氏体不锈钢钢液中全氧含量、夹杂物数量呈逐渐减小的趋势。在AOD冶炼末期,含钛奥氏体不锈钢夹杂物类型为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,LF钛合金化前,夹杂物类型为CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2。LF钛合金化后,夹杂物类型主要为CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_x球形夹杂物。热力学计算和试验结果具有较好的一致性。在其他条件一致的情况下,硅含量高的炉次跟硅含量低的炉次相比,钢液中氧含量低,夹杂物中钛含量低。     

脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响

摘要：为了研究不同脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响,采用高温试验和热力学计算相结合的方法,对比分析了先SiMn后Al和先Al后SiMn两种脱氧方式下高铝钢中夹杂物形貌、类型、数量和尺寸特征。结果显示：先加入SiMn后,生成大量液态球形的Mn-Si-Al-O系复合夹杂物,再加入Al后夹杂物演变为Al2O3,且夹杂物数量明显减少;采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中夹杂物始终以Al2O3为主,夹杂物最终数量相对较低。2种脱氧方式钢中夹杂物平均等效圆直径和尺寸分布相差不大。此外,采用先SiMn后Al进行脱氧时,发现尺寸较小的AlN颗粒附着在Al2O3夹杂物表面形成Al2O3-AlN复合夹杂物。而采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中发现单一AlN夹杂物和Al2O3-AlN复合夹杂物,AlN夹杂物的形成与钢水中的氧势和合金原料有关。     

X80管线钢精炼过程中夹杂物行为研究

研究了国内某厂生产X80管线钢精炼过程中夹杂物的转变.BOF出钢阶段加铝脱氧,钢中夹杂物以伴有极少量MgO的Al2O3为主;LF过程采用高碱度高还原性渣精炼,钢中Al2O3夹杂物向钙铝酸盐和CaO-MgO-Al2O3复合夹杂物转变,平均成分靠近低熔点区;RH真空处理后,夹杂物中Al2O3和MgO的含量减少,CaO含量增加,夹杂物成分分布较为分散;钙处理后,钢中CaO-MgO-Al2O3复合夹杂比例明显减少,CaO与CaS比例明显增加,夹杂物平均成分已经远离低熔点区,达到了高品质管线钢的冶炼效果.     

含硫-铝钢GS35C-A硫化钙夹杂热力学分析和工艺改进

针对试验GS35C-A钢（/%:0.34～0.35C,0.20～0.22Si,0.69Mn,0.013～0.016P,0.026～0.045S,0.027～0.046A1,0.000 8～0.001 9Ca）夹杂物变性进行了热力学计算,并对工艺1[BOF-LF（硫合金化）-RH-钙处理-CC]和优化工艺2[BOF-LF-RH-钙处理-硫合金化-CC]对应的钢中夹杂物形貌及数量进行了研究。结果表明:（1）随着钢液中[S]的升高,生成CaS所需的平衡钙含量降低,钙处理变性生成低熔点夹杂物时钢液中的[Al]逐渐降低;（2）优化工艺2后RH离站Ca、S含量分别从优化前（工艺1）的0.001 9%和0.045%降至0.000 8%和0.026%,平均连浇炉数由原2.5炉提高至8炉;（3）优化前（工艺1）中间包典型夹杂物组分为硫化钙包裹的镁铝尖晶石,优化后（工艺2）中间包夹杂物为铝酸钙;RH离站、中间包钢中每mm²夹杂物个数分别从优化前9.09和6.23降至5.06和3.76。     

生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响

结合工业化生产的中低牌号无取向硅钢,探讨了生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响。结果表明,磷元素具有晶粒细化作用,能够抑制热轧组织再结晶,以及减少成品晶粒尺寸,因而会对磁性能产生显著影响。无铝钢中,随着磷含量增加,消除应力退火前、后,磁感变化不大,而铁损逐渐上升;含铝钢中,无论硅含量高低,随着磷含量增加,磁感均单调、快速递减,但随着硅含量升高,磷含量对铁损的影响程度逐渐变弱。采用中间退火处理后,少量的磷含量便能有效改善磁感,而对铁损影响不大。     

高硫硅钢硫化物析出行为及其微观组织和电磁性能变化#br#

为了探究高硫硅钢中的硫化物析出行为及其对钢的微观组织和电磁性能的影响,以便为工业化生产制定更为合理的硫含量控制标准,和采取更为有效措施以减轻炼钢生产的硫含量控制压力,结合0.25 %Si无取向硅钢,采用非水溶液电解提取+扫描电镜/透射电镜观察相结合的方法,研究了质量分数为0.006 8 %,0.010 2 %,0.025 5 %和0.035 3 %的硫含量条件下,钢中硫化物夹杂物的组成和存在形式,及其形貌、种类、尺寸、数量变化,以及相应的热轧、成品试样的微观组织和电磁性能变化。结果表明,随着钢中硫含量的增加,钢中的硫化物逐渐由MnS→MnS+Cu2S→Cu2S转变,数量逐渐增多,尺寸向高、低两个方向发展。相应的,导致了热轧再结晶组织的劣化和抑制了成品晶粒尺寸的长大。随着钢中硫含量的增加,钢的磁感、铁损劣化程度逐渐增大。钢中硫的质量分数平均每增加0.01 %,相应的,涡流损耗、磁滞损耗分别会劣化0.24 W/kg和0.41 W/kg,而磁感会劣化0.009 T。但是,在硫的质量分数为0.010 2 %时,铁损可以低于6.0 W/kg,而在硫的质量分数为0.025 5 %时,磁感可以高于1.75 T。据此,为设计更合理的硫含量控制标准提供了技术参考,在电磁性能满足高端用户市场需求的前提下,可以大幅度降低炼钢生产制造成本和提高炼钢生产效率。     

铌对B50A1300牌号无取向硅钢显微组织和电磁性能的影响

研究了Nb在0.25%Si无取向硅钢中的存在形式、作用机理及Nb对钢的显微组织和电磁性能的影响。结果表明,在本实验条件下,向钢中添加0.0083%的Nb,就会促进含Nb夹杂物和传统夹杂物的固溶析出,造成夹杂物的平均尺寸从152 nm大幅降低至64 nm,单位体积内的夹杂物数量从1.7×10⁷个/mm³显著增加至8.4×10⁷个/mm³。这些含Nb夹杂物以百纳米级的Nb（C,N）为主,会显著钉扎晶界和降低晶界扩散速率,从而引起细晶偏聚和岛状晶粒现象出现。最终导致了钢的铁损、磁感分别出现了0.7 W/kg和0.03 T的大幅度劣化。此外,随着钢中Nb含量增加,钢的铁损、磁感劣化呈单调递增趋势。Nb夹杂物通过劣化钢的磁滞损耗而引起钢的铁损P_15/50增加。     

精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

 为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响,采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO SiO2 Al2O3 CaO系精炼渣对Fe xMn高锰钢(x=10%, 20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明,无顶渣情况下,高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO Al2O3类2类。加入精炼渣后,夹杂物类型发生了变化,主要有 MnO类、MnO SiO2类和 MnO Al2O3 MgO类3类,其中MnO SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析,无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO,质量分数在95%以上,并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后,夹杂物中MnO质量分数降低,SiO2质量分数显著增加,MgO质量分数增加。热力学计算结果表明,加入精炼渣后,渣/钢间反应4［Al］+3(SiO2)=2(Al2O3)+3［Si］和2［Mn］+(SiO2)=2(MnO)+［Si］的吉布斯自由能均小于零,这说明在本试验条件下,钢液中的［Al］和［Mn］会还原渣中SiO2,生成的［Si］进入钢液,进而与钢液中的［O］结合,导致夹杂物中SiO2增加。     

低碳低硅-铝镇静钢C4C-Q工艺优化实践

对 120t BOF-LF-RH-CC 流程生产的低碳低硅-铝镇静钢 C4C-Q(/％:0.02～0.06C,≤0.06Si,0.02～0.05Al)冶炼硅含量高,可浇性差的原因进行了分析.通过工艺优化,转炉采用出钢两次挡渣模式和出钢后脱碳工艺,降低出钢氧含量,减少后期脱氧过程中生成Al2O3夹杂;通过优化LF脱氧模式...     

Resistance of Trip 800 Steels in a Sour Environment Containing H2S

We have evaluated the resistance of two samples of TRIP 800 steel prepared under laboratory conditions at the Faculty of Metallurgy and Materials Engineering (FMME) V?B (Technical University of Ostrava, Czech Republic) in a sour environment containing H₂S. The first steel investigated had a C–Mn–Si composition, and the second steel had a C–Mn–Si–Al composition. Both TRIP steels were characterized using the yield strength in the range 420 to 450 MPa and tensile strength in the range 880 to 900 MPa. The TRIP steel samples were in the form of sheets with a thickness of 1.5 mm. The residual austenite content was 11% and 13%, respectively, in the two steels studied. The resistance to hydrogen embrittlement was evaluated in a sour environment that contained hydrogen sulphide using hydrogen‐induced cracking (HIC) and sulphide stress cracking (SSC) tests performed in accordance with NACE standards. Both TRIP 800 steels showed a high resistance to hydrogen embrittlement, and no SSC cracks were observed. Some cracking arising from HIC was observed in both steels. The measured parameters showed some variation; in some cases they were lower than recommended limits, but in other cases the measured parameters were higher (e.g., the crack length ratio was up to 70%). The cracks initiated preferentially at non‐metallic inclusions, either at elongated manganese sulphide particles, or at oxide stringers that were rich in Al.     

含钛低碳钢LF精炼渣的优化

含钛低碳钢(/%:0.05~0.10C、0.70~0.95Si、1.45~1.65Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10~0.20Ti)的生产流程为高炉铁水-35 t LD-LF-150 mm×150 mm连铸工艺。用少量铝脱氧的含钛低碳钢,由于LF精炼渣(/%:55~59CaO、21.9~26.5SiO₂、9.4~14.3Al₂O₃)中Al₂O₃含量较高,使LF精炼过程中钢水铝含量增加和20 t中间包水口结瘤,影响连铸顺行。在热力学计算的基础上,优化了冶炼工艺,转炉出钢不加铝锰铁,使用低铝硅铁代替普通硅铁,精炼渣不加高铝矾土,优化精炼渣成分(/%:56.1~65.6CaO、19.3~27.2SiO₂、5.1~9.1Al₂O₃),钢水中Al含量由0.007%~0.018%降至0.001%~0.009%,有效减少中间包水口结瘤的发生。连浇炉数由原来的3~6炉提高到9~16炉。     

钛对铌微合金化钢夹杂物析出行为的影响

采用高频真空感应炉在1 550℃的Ar气氛中冶炼不同钛含量的钛、铌微合金化钢并对其进行热处理。分析了钛加入量对钢的成分、组织结构、钢中典型夹杂物及宏观力学性能的影响。研究结果表明:采用Al脱氧后的钛、铌微合金化钢氧含量降低到0.002 0%左右,合金元素的利用率超过80%。钢中的夹杂物主要有球形或近似球形的Al2O3、SiO2、TiOx及其复合夹杂。(Ti,Nb)(C,N)、NbC、TiC夹杂以氧化物夹杂为核心析出。随着钛合金加入量的增加,钢样中的部分夹杂物形貌由球形发展成长方形。经共聚焦激光扫描高温显微镜热处理过的钢样中析出较多细小的(Ti,Nb)(C,N)夹杂物。随着钛含量的增加,热处理后的钢中小于1μm夹杂物数量急剧增加,尺寸大于1μm的夹杂物的数量呈现减少的趋势。高温在线金相组织分析表明:钢中钛加入量增加,高温奥氏体晶粒变小,钢的组织细化,从而钢的宏观硬度增高。