微钛处理钢中含钛夹杂物的研究

以微钛处理低C-Mn-V钢为试验材料,利用能谱仪、扫描电镜、光学显微镜及图象分析仪,研究了钛含量变化对夹杂物类型,数量及变形能力的影响。进而从热力学的角度,对几种不同类型含钛夹杂物的形成原因及其对钢材性能的影响进行了探讨。结果表明,微钛钢中至少含有五种不同类型的夹杂物,其类型、数量、形态及变形能力均随钢中含钛量及其冷却速度的不同而改变。     

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。     

热轧温度对含钛微合金钢组织性能的影响研究

通过试验以及力学性能检验,研究了温度参数对含Ti微合金钢组织性能的影响。结果表明:生产Ti微合金化钢应采用较高的加热温度,同时严格控制粗轧温度、终轧温度和卷取温度,充分发挥细晶强化和析出强化作用,使钢板的强韧性匹配良好。     

Al对含钛430不锈钢夹杂物的影响

在实验室条件下考查了Al含量对含钛430不锈钢的Ti/Al夹杂物的影响,发现随着Al含量增加,夹杂物尺寸增加,并且从含Al高的钢样中观察到了Ti2O3与Al2O3固溶体;通过计算Ti2O3与Al2O3之间的错配度,证明了Ti2O3很容易依附于Al2O3形核,为了防止大颗粒夹杂物的生成,从热力学角度分析了Al对含钛氧化物...     

含钛微合金钢连续冷却转变的研究

利用Gleeble-1500热模拟实验机研究了不同钛含量对微合金钢连续冷却转变的影响,用热膨胀法建立了静态和动态条件下的连续冷却转变曲线(CCT),为含钛微合金钢制定合理的控冷控轧工艺提供了依据。研究表明,在较宽的冷却速度范围内(2—20℃／s)都有贝氏体组织生成;随含钛量增加,γ-α相变点上移,扩大了先共析铁素体形成的冷却速度区间;在动态条件下出现了只有多边形先共析铁素体和珠光体的组织。     

Ti含量对Ti-Mo微合金钢TiN形成的影响

以不同Ti含量的Ti-Mo微合金钢为研究对象,利用OM、SEM及EDS对试验钢夹杂物进行了研究,探索Ti含量对Ti-Mo微合金钢TiN形成的影响规律.结果 表明:TiN尺寸大小与Ti含量有较大关系,其尺寸随Ti含量升高而增大;N含量过高也会产生较多大尺寸的TiN及Ti(N,C)夹杂;本实验条件下,当Ti含量≤0.1％,...     

钛微合金化钢中硫化夹杂物的态别定量

为探讨加钛引起的微合金化钢硫化物的变态作用,研究了钢中硫化物的态别定量。我们改进了冶金部分析情报网推荐法,提高了ＭＳ相的分析精度。对含有Ｆｅ＿３Ｃ,Ｔｉ＿４Ｃ＿２Ｃ＿２,ＭＳ,ＴｉＣ,ＴｉＮ,ＴｉＣＮ的多相体系提出了一个硫化夹杂物的态别定量法并研究了有关的氮化物、硫化物和碳化物的析出现律。     

脱氧顺序对铝钛复合夹杂物的影响

 通过扫描电镜-能谱仪检测和分析了不同铝钛脱氧顺序下钢中夹杂物的形貌、成分、尺寸、数量和分布等参数,通过热力学计算分析了脱氧过程中钢液中的化学反应和夹杂物优势区图。结果表明,脱氧剂添加顺序对夹杂物形貌影响很大,先加钛后加铝的脱氧方式下,钢液中形成了较多含有铁相(“空心”)的具有浓度梯度的铝钛复合夹杂物。夹杂物径向长度增加,夹杂物也更容易偏聚。所以先加钛后加铝不利于夹杂物尺寸细小化,不利于夹杂物弥散分布。先加铝后加钛的脱氧方式下,钢中形成氧化铝夹杂,不会被溶解的钛还原,因此夹杂物内部不含有铁相。夹杂物主要为Al-Ti-O(-N)类夹杂。夹杂物尺寸和数量小于先加钛后加铝钢中的夹杂物。通过FactSage计算结果、化学反应分析和试验检测结果,探究了不同铝钛脱氧顺序下夹杂物形成和演变机理,分析了具有浓度梯度的“空心结构”的铝钛复合夹杂物形成机理,讨论了脱氧剂添加顺序对夹杂物尺寸、数量和分布等特征的影响规律。发现先加钛后加铝的脱氧方式下,钛氧化物会与金属铝反应,钛氧化物逐渐转变为“空心”氧化铝壳,同时溶解的铝、钛和氧发生氧化反应,形成了具有浓度梯度的Al₂O₃-TiO_x复合夹杂物,最终钛氧化物完全转变为氧化铝壳而消失。随着铁液的填充,形成了含有铁相的铝钛夹杂物。     

Effect of calcium on inclusions in titanium containing microalloyed steel

The inclusions in titanium containing microalloyed steel with different calcium contents were studied by metallographic microscope, SEM and EDS, to explore the influence of calcium content on the species, size, quantity and morphology of inclusions. The results show that size and quantity of non metallic inclusions in the steel decrease, and the inclusion clustering is alleviated after 0.13% calcium treatment. Part of Ti content in the inclusion of microalloy steel can be reduced, and the recovery rate of Ti is improved after 0.25% calcium treatment, so as to reduce the harm of inclusion and the production cost.     

钙处理对成品无取向硅钢夹杂物特性的影响

通过取样检测结合热力学计算,分析了钙处理对成品无取向硅钢中夹杂物特征及硫化物夹杂的析出机制的影响。结果表明,钢中尺寸大于3μm的有害夹杂物主要是AlN、MgO-SiO₂、CaO-Al₂O₃-SiO₂类复合夹杂物及其与MgS、MnS、CaS的复合析出物。钙处理钢中没有检测到单独的Al₂O₃、SiO₂及铝酸钙类夹杂物。钙处理钢中形成的液态3CaO·Al₂O₃、MgO·SiO₂和Al₂O₃夹杂物被精炼渣吸收,改性去除了钢中大尺寸Al₂O₃夹杂物。钙处理钢中尺寸大于3μm的氧化物夹杂主要是含CaO和(或)CaS的Al₂O₃-SiO₂类夹杂。硫化物在MgO-SiO₂类氧化物表面的析出有利于其形貌趋于规则。钢...     

含钛中碳钢中钛氧化物析出热力学分析

以含钛中碳钢为研究对象,从热力学的角度分析了含钛中碳钢中钛氧化物析出行为,结果表明:浇注温度为(1535±10)℃且钢中溶解氧含量大于0.003％(质量分数,余同)时,低钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生成Ti3O5、Ti2O3,生成TiO2、TiO夹杂的可能性较小;高钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生...     

钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析

摘要：为了解钛微合金钢炉外精炼过程中Ti元素在渣 钢间的平衡分配行为及走向,应用分子相互作用体积模型（MIVM）,通过规范子二元系活度标准态和优化模型参数,建立了CaO-Al2O3-FeO-TiO2熔渣活度计算模型,并预测渣中各组元活度;在含钛钢炉外精炼条件下,应用MIVM和Wagner公式研究了Ti在精炼渣CaO-Al2O3-FeO-TiO2与含钛钢液Fe-Al-Ti O间的平衡分配及影响因素。研究结果显示：渣中FeO的活度预测值与实验值符合较好,平均相对误差为9%;Ti在渣-钢两相间平衡分配比的计算值与工业数据符合较好;分配比随钢液中Al含量的降低、温度的升高和渣中CaO与Al2O3质量比的增加而增大,该规律与实际生产相一致。因此MIVM对多元含钛熔渣体系组元活度具有较好的预测效果,所设计的相平衡研究方法合理可行。本研究可为含钛合金钢化学冶金的基础理论研究提供一定的参考。     

钙处理对硅脱氧弹簧钢55SiCr氧化物夹杂的影响

摘要：为了将硅脱氧弹簧钢中SiO2类高熔点硬质夹杂改性成低熔点夹杂物,在炼钢生产中进行了钙处理试验。利用FEI Explorer 4自动扫描电镜对硅脱氧弹簧钢55SiCr在正常工艺与钙处理工艺处理后的铸坯、盘条中氧化物夹杂的成分、尺寸、数量、形貌进行检测,统计分析2种工艺下夹杂物尺寸、夹杂物轧制变形性的差异,并通过弹簧钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳测试对比2种工艺下夹杂物控制水平。分析结果表明：硅脱氧弹簧钢55SiCr钙处理工艺后氧化物夹杂主要为CaO SiO2 (CaS)类,尺寸较大,且此类夹杂物在盘条轧制过程中不易变形细化,最终恶化弹簧钢疲劳性能;正常工艺处理后氧化物夹杂尺寸随着夹杂物中Ca含量升高有增大倾向,CaO SiO2 Al2O3系相图中方石英、磷石英与莫来石交界区的夹杂物轧制变形性优于假硅灰石和钙长石共熔区的夹杂物。     

稀土铈对钛微合金钢中TiC和Ti（C，N）析出的影响

摘要：采用扫描电镜对不同稀土含量钢中的稀土碳化物复合相进行观察,随着稀土含量的增加,在晶界析出的稀土夹杂物数量不断增加,抑制了在晶界连续析出的TiC,降低了大尺寸TiC,Ti(C,N)的数量。稀土与碳化物主要复合相变化顺序为CeAlO3-TiC→Ce2O2S-TiC/CeS-TiC→CeP-TiC;其中CeAlO3、Ce2O2S和CeS复合相主要为5μm以下的球形、近球形;CeP复合相主要为大于5μm的条状。采用OTS夹杂物统计软件对不同稀土含量的实验钢进行统计,随着稀土含量的上升,2μm以下的TiC、Ti(C,N)数量先上升后下降,在稀土质量分数为130×10-6时达到最佳;10μm以上的大尺寸TiC、Ti(C,N)呈下降趋势。TiC、Ti(C,N)颗粒的平均尺寸在降低。但是当稀土质量分数达到190×10-6时,小尺寸TiC、Ti(C,N)的数量下降;颗粒平均尺寸上升。     

Thermodynamic study on calcium treatment of “liquid phase window” and inclusions modification

It is important to study the “liquid phase window” and control non metallic inclusions modification for prevention of submerged entry nozzle blocking during continuous casting. Based on the production practice of medium and high carbon steel in a steel plant, the “liquid phase window” during calcium treatment was studied by combining thermodynamic theoretical calculation and industrial test, which was based on considering the influence of silicon element and temperature on the “liquid phase window”. The results show that the “liquid phase window” varies with T［O］, T［Al］, ［S］ content and temperature, and the low temperature “liquid phase window” must be within the range of high temperature “liquid phase window”, and the silicon content in molten steel has a great influence on the “liquid phase window”. The concepts of “partial liquid phase window” and “complete liquid phase window” are proposed, and the optimum calcium content range of S50C production in a steel plant is determined to be (18-27)×10-6。     

电磁搅拌对304不锈钢电渣锭夹杂物的影响

摘要：通过自行设计的带电磁搅拌的电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢为研究对象,详细分析外加磁场对电渣锭夹杂物数量、大小以及类型的影响。采用氧氮氢分析仪检测氧、氮气体含量,采用扫描电镜观察夹杂物的形貌、组成,并采用ASPEX分析夹杂物的尺寸变化。结果表明,无论是否外加磁场,电渣锭中的氧含量都有所增加,从自耗电极中氧质量分数由23.7×10-6最高增至64.70×10-6;而相比于自耗电极,氮含量略微降低,其质量分数从675.5×10-6降低至659.33×10-6;无论是否加入磁场,电渣锭中的夹杂物种类并无变化,主要由Al2O3、MnS-Al2O3、Al-Si-O、Al-Ca-O、Al-Si-Ca-O、Al-Mg-O及其他夹杂物组成;在施加磁场后,电渣锭中的大颗粒夹杂物数量有所减少。外加磁场强度较小时并不能有效去除夹杂物,反而会增加夹杂物的数量,当磁感应强度为10mT时,夹杂物数量相比于未加磁场时增加了4260%,但是最大尺寸有所减小。     

Effect of electromagnetic stirring on inclusions in 304 stainless steel electroslag ingot

Based the self designed electroslag remelting furnace with electromagnetic stirring, the effect of external magnetic field on the number, size and type of inclusions in 304 stainless steel electroslag ingot was analyzed in detail. The content of oxygen and nitrogen in electroslag ingot was analyzed by ONH analyzer, and the morphology and element distribution of inclusions were observed by SEM. Finally, the ASPEX was used to analyse the size, number and type of inclusions. The results show that the oxygen content in electroslag ingot increases from 23.7×10-6 in consumable electrode to 64.70×10-6 whether magnetic field is applied or not, and the oxygen content increases to 67.4×10-6 at most from 23.7×10-6 in the electrode. But the nitrogen content in electroslag ingot decreased slightly to 659.3×10-6 from 675.5×10-6 in the electrode. The magnetic field has almost no effect on the type of inclusions, which mainly includes Al2O3, MnS-Al2O3, Al-Si-O, Al-Ca-O, Al-Si-Ca-O, Al-Mg-O and other inclusions. After the magnetic field is applied, the amount of large inclusions in electroslag ingot decreases, but the total number of inclusions increases when the magnetic induction intensity is small. When the magnetic induction intensity is 10 mT, the number of inclusions increases by 42.60%, but the maximum size of the inclusions decreases.     

硫含量对重轨钢中非金属夹杂物的影响

摘要：实际生产过程中由于原料和操作控制不精确,钢中硫含量和非金属夹杂物波动较大,严重影响钢的洁净度。为了准确控制重轨钢中硫化锰等非金属夹杂物的尺寸、形态和数量,在实验室开展了硫含量对重轨钢中非金属夹杂物的影响研究。钢中硫质量分数增至70×10-6、110×10-6、140×10-6后随炉冷却,采用全自动夹杂物分析仪对钢中非金属夹杂物进行统计,获得了硫含量与钢中非金属夹杂物成分、尺寸、形态和数量的关系。结果表明,钢中夹杂物大部分为以氧化物为形核核心的复合型MnS;随着硫含量的升高,复合型MnS、MnO-SiO2和MgO-Al2O3-SiO2-CaO型夹杂增多,CaO-SiO2和MgO-CaO-SiO2夹杂减少;夹杂物平均尺寸随硫含量的升高而增大,且不同尺寸的夹杂物均有所增加,尺寸为2~10μm增多最明显;硫质量分数为(70~140)×10-6的钢液凝固过程液相中都能单独析出MnS,且硫含量越高,MnS析出越早,含量越多。