410S不锈钢冶炼过程全氧和夹杂物分析

对采用“铁水预处理→AOD→LF→CC”工艺路线生产410S铁素体不锈钢炼钢过程全氧和夹杂物进行了分析.结果表明,随着AOD冶炼、LF精炼和连铸过程的进行,410S不锈钢钢水中全氧含量、夹杂物数量和夹杂物的尺寸呈逐渐减小的趋势.AOD还原后、AOD脱硫后、LF精炼阶段和连铸中间包中夹杂物的类型主要为CaO-SiO2-MgO-Al2O3,但成分略有不同,各个阶段夹杂物的类型跟冶炼工艺有关.在研究的基础上,提出了生产工艺的改进措施,有效改善了钢水中夹杂物水平,并大幅减少了冷轧产品表面缺陷的发生.     

304系不锈钢冶金过程硬质夹杂物形成机理分析

304不锈钢由于具有优异的耐蚀性、加工性能被广泛应用,而钢中硬质夹杂物对冷板表面质量影响较大。为了明晰304不锈钢中硬质夹杂物的形成机理,通过工业生产取样,利用自动扫描电镜ASPEX及统计方法,研究了304不锈钢冶炼过程中全氧含量、各类夹杂物的变化规律。研究结果表明,从AOD出钢到铸坯过程中,随着底吹搅拌的进行,钢中T[O]含量不断降低,T[O]质量分数由0.008 8%降低至0.002 5%。AOD出钢和LF出站夹杂物主要类型为硅酸盐,并含由少量复合型硅酸盐和镁铝尖晶石夹杂物,LF出站至铸坯,夹杂物的成分发生了部分转变,夹杂物中SiO₂含量减少,Al₂O₃含量升高。从AOD出钢至中间包,钢液中硬质夹杂物镁铝尖晶石和Al₂O₃很少,但从中间包到铸坯其比例显著增加,镁铝尖晶石夹杂物的比例增加了28%,钢-渣反应脱氧产物中的复合型硅酸盐夹杂物的比例也明显增加,而脱氧剂脱氧产物SiO₂和钢-渣反应脱氧产物中SiO₂-Al₂     

SiCa和SiCaBa合金对304N不锈钢脱氧和夹杂物变性的影响

通过实验研究SiCa(Si71%-Ca28%)和SiCaBa(Si52%-Ca14%-Ba14%-Al1.82%)合金对304N不锈钢脱氧和夹杂物改性及总氧含量的影响。加入SiCa或SiCaBa合金后,夹杂物中MnO消失,并改性为CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO-(BaO)体系,塑性增强。SiCa处理相比于无脱氧剂处理,夹杂物数密度由350个/mm²降低至170个/mm²,尺寸由0.8μm增加至2.7μm,面积占比为0.05%,但全氧含量并未明显降低。SiCaBa合金处理后夹杂物熔点进一步降低,塑性进一步增强。夹杂物数密度降低至155个/mm²,尺寸增加至3μm,面积占比为0.049%。全氧含量进一步降低,由111×10^-6降至36×10^-6。此外,在加入精炼渣15 min后加入SiCaBa合金,对比30 min后加入的试验结果表明：夹杂物的数量密度进一步下降到70个/mm²,直径3.4...     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

双辊薄带连铸304不锈钢中非金属夹杂物研究

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸304不锈钢中的大型夹杂物和微细夹杂物进行了研究。结果表明,薄带中的夹杂物一般呈球形,主要为CaO-MnO-Al₂O₃-SiO₂组成的复杂氧化物和硫化锰;薄带中除了有少量的50μm大型氧化物夹杂外,其余均为≤10μm细小的氧化物和硫化物夹杂;与传统连铸相比,双辊薄带连铸304不锈钢薄带中的细小氧化物夹杂尺寸明显减小,数量相对增多;在钢液凝固过程中形成最后聚集在晶界夹杂的直径大多小于0.7μm。     

443超纯铁素体不锈钢冶炼过程氧含量和夹杂物分析

在443超纯铁素体不锈钢冶炼过程的AOD结束、VOD结束、LF钙处理后、LF钛、铌合金后及连铸浇铸中期分别取钢样,分析了全氧含量和夹杂物的类型及形貌特征.采用共存理论对冶炼过程的平衡氧含量进行了计算.试验结果表明:全氧含量和平衡氧含量的变化规律是一致的,随着冶炼过程进行,全氧含量和全氧平衡氧含量整体是不断降低的.夹杂物...     

304不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物数量分布

为研究304不锈钢连铸坯中夹杂物的数量分布,用金相检验法对铸坯中的夹杂物数量进行了统计分析.结果显示,铸坯中由外向内非金属夹杂物数量增加.304不锈钢铸坯表层中绝大多数5 μm以上夹杂物为球状或近似球状的硅酸盐夹杂物.但随着凝固的进行,在铸坯内部会新生大量氧化铝、镁铝尖晶石、氮化物等点状夹杂物和不规则夹杂物.铸坯心部10 μm以上的大颗粒夹杂物数量较多.     

脱磷铁水-110t AOD-LF-CC-热轧流程304不锈钢中夹杂物的演变

通过扫描电镜、能谱仪和电解分析研究了在110 t AOD-LF-中间包-160 mm板坯-连铸-热轧板卷生产过程304不锈钢（/%:0.03～0.04C、0.39～0.41Si、1.20～1.23Mn、0.014～0.016P、0.001～0.002S、7.95～8.00Ni、18.06～18.20Cr、0.003～0.004Al、0～0.002Ti）中夹杂物类型、形貌和成分。结果表明,在每一生产阶段都出现5～10μm球形SiO₂-CaO-MgO-Al₂O₃型夹杂,同时在AOD出钢过程产生20μm MnO-Cr₂O₃型夹杂,LF过程去除一部分MnO-Cr₂O₃夹杂,中间包和正常浇铸的铸坯中很少出现;但两炉连浇的铸坯易出现MnO-Cr₂O₃夹杂,热轧板中MnO-Cr₂O₃夹杂尺寸≤5μm。电解分析结果表明,两炉连浇铸坯中夹杂物数量（4.65 mg/10 kg）比正常浇铸的铸坯（3.08 mg/10 kg）增加了51%。     

不锈钢典型夹杂物在轧制过程的衍变分析

不锈钢对冷板表面质量要求高,轧制过程中夹杂物是产生表面缺陷的主要原因之一。为了明确夹杂物对轧制过程表面缺陷的影响规律,通过中试模拟试验研究了热轧、退火和冷轧过程硬质镁铝尖晶石和低熔点硅酸盐2种典型夹杂物的变形特点,并采用数值模拟对冷轧过程夹杂物的变形机理进行了分析。结果表明,热轧过程高熔点的镁铝尖晶石不变形,低熔点的硅酸盐夹杂物在1 200～1 250℃热轧温度下为半熔融状态,具有良好的变形能力。硅酸盐夹杂物长宽比高、抗拉强度低,冷轧过程更容易断裂延伸,随着轧制的进行,断裂后夹杂物之间的距离逐渐增加,尺寸减小。相反,镁铝尖晶石不容易断裂、延伸,而且存在断裂延伸的临界尺寸,该临界尺寸随冷轧变形量的增加而减小。由于镁铝尖晶石容易造成不锈钢轧制缺陷,因此生产过程中应尽量避免其生成或控制其粒径。     

钛稳定化不锈钢中夹杂物的形成和变化

研究了钛稳定化不锈钢冶炼过程中夹杂物的形成和变化,分析了钢中Al、Ca、Ti和二次氧化对夹杂物的影响。结果表明,321不锈钢中主要存在CaO·TiO2MgO·Al2O3双相夹杂物和TiN夹杂物。喂钛线前钢中主要有CaOSiO2Al2O3、CaOSiO2等夹杂物,喂钛线后与钛转变为CaO·TiO2MgO·Al2O3。不加Al和CaSi脱氧,或者用CaSi脱氧后,通过喂钛线前的吹氩弱搅拌,尽可能排除钢中含CaO的夹杂物,可显著降低喂钛线后CaO·TiO2MgO·Al2O3夹杂物的数量。控制钢液二次氧化可避免形成新的CaO·TiO2MgO·Al2O3夹杂物。降低铝的质量分数,可减少形成含MgO·Al2O3芯的TiN数量。浇铸过程存在二次氧化时,部分TiN会氧化成TiOx。     

304不锈钢线鳞缺陷成因分析及改进措施

针对304不锈钢表面产生的线鳞缺陷,从线鳞夹杂物的形态、开口度的变化等方面分析了不锈钢表面线鳞缺陷的成因。在生产304不锈钢实践中,通过提高塞棒材质耐侵蚀性能、确保LF炉软搅拌和镇静时间、控制中间包吨位等相关措施,稳定304不锈钢浇铸期间塞棒开口度的变化,从而达到有效降低304不锈钢线鳞缺陷的目的。     

316L不锈钢夹杂物水平的改善

不锈钢中夹杂物含量高低是影响其冷轧产品表面质量的重要因素。针对316L冷轧不锈钢表面发生大量线鳞缺陷,对缺陷样板及同期生产的板坯、热轧钢卷实物进行分析。结果表明,缺陷是由钢中夹杂物含量较高引起的。在生产316L不锈钢实践中,通过调整生产工艺路径、控制炼钢过程工艺,以及实施夹杂物变性处理、精炼软搅拌、浇铸控制等措施,有效改善了钢中夹杂物水平,并大幅减少了冷轧产品表面线鳞缺陷的发生。     

汽车用高品质非调质钢生产过程中的非金属夹杂物研究

研究了"顶底复吹转炉炼钢-LF精炼-VD真空处理-喂硫线增硫"工艺生产高品质汽车用非调质钢铸坯的全过程,特别关注了冶炼过程中非金属夹杂物的演变规律.对冶炼过程全程提取钢样和渣样,分析了钢样和渣样的化学成分.采用SEM-EDX系统地分析了钢样中非金属夹杂物的形貌和成分.实验结果表明:采用制定工艺路线,能生产出[P]的质量分数在0.012%以下,T[O]的质量分数为10×10-6左右的非调质钢铸坯.连铸坯中观察到的非金属夹杂物绝大部分是纯MnS夹杂物,尺寸较大呈浅色不规则形状.铸坯中只存在很少量的、尺寸较小的氧化物夹杂.这些氧化物和MnS组成复合的夹杂物,呈深色在MnS夹杂物的中心,其尺寸较小约为2um.研究表明:此工艺路线生产出的超低氧高品质非调质钢完全能满足汽车用的需要.     

316L不锈钢精炼过程中夹杂物成分演变

从"AOD-LF→钙处理→连铸"进行全流程取样,重点分析316L不锈钢中氧氮含量、夹杂物数密度和成分.研究发现:在冶炼过程中,钢中w(T.O)逐渐降低,钙处理后为24×10-6,较AOD还原结束时降低183×10-6,浇铸时存在二次氧化,铸坯试样中w(T.O)增加8×10-6.AOD还原期结束时,夹杂物类型主要为SiO...     

薄带连铸304不锈钢凝固过程中生成的氧化物夹杂

 采用透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸AISI304不锈钢凝固过程中生成的非金属夹杂物进行了研究,发现在薄带的晶界存在许多球型的微细氧化物夹杂,其成分主要是MnO Al2O3 SiO2类复合夹杂物,直径均小于1 μm,并采用数学模型对薄带连铸304不锈钢凝固过程中析出的氧化物夹杂的大小进行了计算,预测值与实验中观察到的结果吻合较好。与传统连铸相比,双辊薄带连铸AISI304不锈钢凝固过程中生成的非金属夹杂物数量增多,尺寸明显减小。     

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。     

奥氏体不锈钢夹杂物控制工艺技术探讨

奥氏体不锈钢中的夹杂物影响钢材的抗腐蚀性能,对塑性、韧性和抗疲劳性能均有不利的影响。叙述了中航上大高温合金材料有限公司采用EAF+AOD+LF生产奥氏体不锈钢时夹杂物控制的主要工艺,分析了夹杂物的主要来源与产生机理,工艺设计时对冶炼过程夹杂物的控制进行了系统的策划。通过加强原辅材料控制,优化AOD脱氧制度,LF精炼采用钙处理和弱搅拌工艺对夹杂物进行变性处理,模铸浇注采用氩气保护浇注等技术手段,最终实现了钢中各类夹杂物含量的降低和稳定控制,满足了核电、压力容器等高端不锈钢管坯的质量要求。     

30Cr13不锈钢冶炼过程夹杂物控制技术

  针对30Cr13生产过程中存在的轧材非金属夹杂物合格率偏低仅85%左右的问题,通过对30Cr13不锈钢精炼过程钢中非金属夹杂物存在形态进行分析,并结合现有精炼工艺制度,在实验室研究的基础上制定了不锈钢精炼过程非金属夹杂物控制方案。工业应用后,精炼结束钢中大于5 μm的非金属夹杂物总数、形状以及尺寸等参数均得到了有效改善,钢水洁净度大大提高。     

2205双相不锈钢夹杂物控制与研究

2205双相不锈钢是一种性能非常优秀的不锈钢类型,属于第二类不锈钢,耐腐蚀性能较为优秀,一般在海水淡化、核设施等工作环境较为严苛的场所使用。但是其在热处理过程中易产生裂隙,这极大地限制了其应用范围,由此对于2205双相不锈钢夹杂物的控制研究具有重要的现实意义。本文首先阐述了不锈钢的发展历程及其分类,进而表达了不锈钢中的夹杂物的特点和性质,并对其进行了改进措施。然后分析了改进之后的不锈钢中的夹杂物含量和性质。