F45MnVS非调质钢中硫化锰夹杂物特性控制的研究

分析了改进前120 t LD-LF-RH-240 mm×240 mm CC工艺生产F45MnVS非调质钢中硫化物夹杂形貌、尺寸、数量密度等特性。通过采取以下改进措施：(1)转炉出钢过程脱氧铝锭加入用环绕钢液冲击区域分时段、分批次方式;(2)使用不含有MnS夹杂物的低碳低硫锰铁等合金辅料;(3)LF精炼过程S线喂入分批次加入等。试验结果表明：改进工艺后,LF、RH、中间包、铸坯以及轧材所有钢中硫化物夹杂的尺寸均有所降低,铸坯边缘、铸坯1/4处以及铸坯中心的大尺寸(>5μm)夹杂物数量密度分别由改进前的35、83、51个/mm²下降至改进后的24、57、39个/mm²,降幅分别达到31.43%、31.33%、23.53%。改进后轧材中细系和粗系夹杂物评级均有所改善,夹杂物长宽比为0～3的比例由改进前的63.07%增加至改进后71.23%。     

含硫非调质钢中硫化物形态的控制

在实验室对含硫非调质钢进行了冶炼和锻压实验,结果表明:随钢凝固速率的增加,钢中硫化物夹杂的尺寸减小而数量增多;随锻压压缩比的增加,硫化物夹杂碎裂而变得细小;在950℃锻压时硫化物的塑性最好,在1 250℃时硫化物的塑性较好,在1 050～1 150℃之间硫化物的塑性较差;随着加热时保温时间的延长,硫化物夹杂的数量减少而尺寸增大.     

低碳微合金非调质钢非金属夹杂物的研究

通过热力学计算和试验,分析低碳Nb-V-Ti-N系微合金非调质钢中的非金属夹杂物热力学形成的可能性以及如何通过控制钢中元素的含量,来影响夹杂物的类型,从而为进一步提高钢的纯净度提供理论依据。     

49MnVS3非调质钢内部缺陷原因分析及控制

利用金相显微镜和电子探针等技术手段,分析了49MnVS3非调质钢内部缺陷的产生原因,并提出了控制措施。结果表明：圆钢内部缺陷为夹渣和异金属夹杂,均含有典型的Na、F等成分,且组织为珠光体+网状渗碳体,与基体的典型珠光体+铁素体存在明显的不同,认为该内部缺陷为冷料和保护渣带入所致。在对接快换生产工艺过程中,由于对接笼设计不当,导致冷料从对接笼掉入钢液中,未完全熔化的冷料形成了异金属组织;同时在对接过程中,由于将保护渣带入,出现了异金属组织与夹保护渣并存的现象。通过优化对接生产工艺,在对接笼底部增加一钢板,使对接过程中冷料不容易掉落进入钢中;同时适当提高首炉过热度至30～45℃,避免对接处冷料未熔化的现象;另外引进自动加渣设备,连续地向结晶器内吹入保护渣,在保护渣上面形成氩气保护层,49MnVS3非调质钢质量得到有效改善。     

碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变

通过实验室加热试验和热力学计算研究了碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变,得出含硫钢加热过程中MnS-MnTe类夹杂物变化的规律与机理。随着钢中碲含量和Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物的平均直径增大,平均长径比降低。加热处理后,钢中MnS和MnTe充分生长和析出,碲处理对MnS夹杂物的改性效果相比起热处理前更为明显。随着钢中Te/S质量比的增大,夹杂物的平均直径更大、数密度更低、面积分数更高。随着钢中Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物中树枝状的Ⅱ类比例降低,球形的I类和块状的Ⅲ类比例升高。在当前试验条件下,当钢中Te/S质量比达到0.33时,钢中MnS开始析出温度低于钢液开始凝固温度,有利于抑制共晶反应中在晶界处Ⅱ类MnS的生成。当Te/S质量比大于1.35后,钢中出现较多球形的纯MnTe夹杂物。     

非调质钢中MnS分布对轧材横向塑性的影响

为了探究实际生产中非调质钢轧材横向塑性波动较大的原因,利用电子显微镜对比研究了连铸坯、轧材和拉伸试样断口中MnS夹杂物形貌及其演变行为,并对轧材横纵截面MnS夹杂物的尺寸、数量以及分布特征进行定量化表征,发现MnS夹杂物的分布特征是影响轧材横向塑性的关键。MnS夹杂物聚集分布,拉伸试样在受力过程中大量微裂纹在局部同时萌生,导致试样提前断裂,形成木质状的断口形貌,轧材表现出较差的横向塑性。当MnS夹杂物分布较为均匀时,拉伸试样受力相对均匀,应力集中小,轧材横向塑性较好。轧材中MnS夹杂物的分布行为主要取决于铸态下MnS夹杂物的形貌。减少铸态下II类树枝状MnS数量,是改善最终轧材横向塑性的关键。     

Te对46MnVS非调质钢中硫化物改质的工业实践

在Φ480 mm铸坯轧至Φ38 mm材的46MnVS钢中含0.0059％ Te(Te/S=0.098)钢MnS夹杂物平均等效直径和平均面积分别较未加Te(0Te)钢增大27％和72％,长宽比为1～3的球状或椭球状夹杂物数量增加了21％,硫化物评级由细系3.0级改质为细系2.0级;Te会固溶于MnS中形成(Mn,Te)S...     

汽车用含硫非调质钢中夹杂物的研究

采用金相显微镜观察、扫描电镜结合能谱仪分析等方法,对不同的汽车用含硫非调质钢试样中的夹杂物进行研究.研究结果表明:汽车用含硫非调质钢中的夹杂物形态主要为条状、纺锤状和球状,呈弥散分布或群落状分布;夹杂物以单一的硫化物为主,存在少量以氧化物、氮化物为核心外裹硫化物的复合夹杂物,几乎没有单独存在的氧化物和氮化物;复合夹杂物多为球状或纺锤状(90％以上长宽比小于3);纺锤状硫化物25％为存在核心或为伴生的复合夹杂物;较高的氧含量有利于形成复合硫化物.     

国内外含硫易切削非调质钢成分及显微组织分析

对国内外含硫易切削非调质钢进行了对比研究,结果表明:国内钢样中硫含量明显高于国外,Als、氮含量稍低,总氧质量分数基本一致(约为11×10-6);国内外钢样中显微组织基本一致,都是由沿晶分布的铁素体和珠光体所组成,国外钢晶粒较为粗大,国内钢晶粒相对细小;国外钢样中硫化物呈弥散状分布,形态趋于纺锤形,而国内钢样中硫化物分布不均匀,形态趋于细长形.     

钙处理非调质钢的夹杂物控制

阐述了钙处理非调质钢XC45CA的夹杂物控制。该钢材钙处理后形成复合夹杂物CaO-Al_2O_3-CaS,但也出现了大颗粒CaS夹杂,对钢材性能产生不良影响。经热力学理论计算加数理统计实践分析,寻找影响CaS夹杂物的规律,通过控制脱氧剂有效控制CaS夹杂物。     

锻造工艺对45V非调质钢力学性能的影响

研究了加热温度、终锻温度、冷却速度对45V非调质钢力学性能的影响。结果表明，提高加热温度和终锻温度可提高45V钢的强度，但降低了韧性；提高锻后冷却速度可提高强度，对于水汪空两级冷却、风冷、空冷、缓冷的四种冷却方式，风冷出现韧性低谷；水一空两级冷却是发挥非调质钢性能的理想冷却方式。     

碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变

通过实验室加热试验和热力学计算研究了碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变,得出含硫钢加热过程中MnS-MnTe类夹杂物变化的规律与机理。随着钢中碲含量和Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物的平均直径增大,平均长径比降低。加热处理后,钢中MnS和MnTe充分生长和析出,碲处理对MnS夹杂物的改性效果相比起热处理前更为明显。随着钢中Te/S质量比的增大,夹杂物的平均直径更大、数密度更低、面积分数更高。随着钢中Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物中树枝状的Ⅱ类比例降低,球形的I类和块状的Ⅲ类比例升高。在当前试验条件下,当钢中Te/S质量比达到0.33时,钢中MnS开始析出温度低于钢液开始凝固温度,有利于抑制共晶反应中在晶界处Ⅱ类MnS的生成。当Te/S质量比大于1.35后,钢中出现较多球形的纯MnTe夹杂物。     

钙处理对含硫非调质钢中硫化物形态的影响

通过实验室小炉试验研究钙处理对中硫非调质钢中硫化物形态的影响。结果表明,钙处理后铸坯中硫化物由纯硫化锰转化为含钙铝的复合硫化物,长宽比在1~2区间内的硫化物比例明显提高;在轧制后,经过钙处理的试样中硫化物的长宽比也更多地集中在1~3区间内,这说明钙处理有效改善了钢中硫化物的形态特征,使得更多的硫化物呈纺锤状,提高了钢材性能。     

中碳非调质钢中白点损伤敏感性的估算

为了对不经热处理直接应用的含硫非调质钢作白点敏感性的估算，对生产性钢料作慢拉伸试验，求得含硫０．０５３％的中碳非调质钢不产生拉伸白点的临界氢含量ＨＣＴ≤１．４２ｐｐｍ。     

微合金化中碳非调质钢的韧性

本文探讨了中碳非调质45V,40Mn和40SiMnVS钢的珠光体数量,形貌,分布与韧性的关系,并与45钢的性能进行了对比。结果表明,微量钒增加铁素体数量,轧后冷速也影响铁素体和珠光体的数量,而珠光体的形貌尺寸及其分布对中碳钢的冲击韧又有显著影响。实验数据回归得出了钢的冲击韧性除与C,Mn有关外,还与珠光体区域尺寸及珠光体退化参数有关。     

石钢SG45非调质钢棒材的生产工艺控制

非调质钢具有性能优良、节能高效、降低成本、减少环境污染等特点,以SG45为例,介绍了石钢中型棒材车间针对SG45非调质钢的特点,采取预热段≤900℃、加热段960～1240℃、均热段1130～1200℃、终轧≤970℃、缓冷开始温度300～450℃、缓冷24h工艺措施,满足了SG45非调质钢性能的标准要求。     

钙处理对含硫非调质钢中夹杂物演变行为的影响

进行了钙处理变性含硫非调质钢中夹杂物的工业试验,通过SEM+EDS定性研究钢中夹杂物类型随工序的变化,得到钙处理对夹杂物演变的影响。针对硫化物夹杂的形态控制,用牛津INCA能谱仪Feature工具的自动扫描夹杂物功能定量分析钙处理前后钢中硫化物夹杂的类型、数量和尺寸的变化。研究结果表明,钙处理能够增加钢中复合硫化物数量,尤其是含钙复合硫化物,从而有利于降低轧材中长条状硫化物的比例,形成较多的球状或纺锤状硫化物,改善钢材的各向异性。进一步分析钙处理改性硫化物的作用机理,在不影响钢材机械性能前提下,钙处理适当降低钢液洁净度有利于含硫非调质钢中硫化物的形态控制,工业生产中采用钙处理的方法来进行硫化物的形态控制是可行的。     

微合金中碳非调质钢的强韧化

本文综述了化学成分和加工条件对微合金中碳非调质钢的组织和机械性能的影响.