浅谈高碳硬线钢中非金属夹杂物

高碳硬线盘钢制品对钢的纯净度，夹杂物的尺寸、分布以及形态都有严格的要求，其中非金属夹杂物是影响高碳硬线钢质量的重要因素之一。本文通过分析连铸坯中夹杂物的来源及分布，对在炼钢一精炼一连铸工艺过程中如何控制钢中的非金属夹杂物进行了探讨。     

管线钢夹杂物控制技术的改进

对宝钢管线钢精炼和连铸过程钢中夹杂物的变化规律进行了系统评估,得出了LF、RH、中间包和连铸坯过程中夹杂物的特点及变化规律。在此基础上,通过工艺技术的改进,使钢中夹杂物的尺寸、形貌和化学成分等得到了有效控制。10μm以上尺寸的稍大颗粒的夹杂物去除效果较好,铸坯中夹杂物的平均尺寸达到2μm以下;夹杂物的数量明显降低;夹杂物成分更集中于Ca系夹杂;高等级管线钢中间包成品氧含量平均达到11×10-4%。     

20CrMnTiH齿轮钢凝固和冷却过程中非金属夹杂物的转变研究

非金属夹杂物的类型、数量、尺寸对齿轮钢的疲劳性能具有重要影响。为了明确20CrMnTiH齿轮钢在凝固和冷却过程中夹杂物的转变和析出行为,通过Aspex自动扫描电镜对齿轮钢连铸过程中非金属夹杂物的类型、数量、尺寸等进行系统分析。研究发现,中间包内钢液中氧化物夹杂的主要类型为Al_2O_3-CaO-MgO和Al_2O_3-CaO-CaS型,铸坯中氧化物夹杂的主要类型转变为Al_2O_3-MgO和Al_2O_3-CaS型。齿轮钢钢液在凝固和冷却过程氧化物夹杂中CaO向CaS转变,夹杂物的数密度降低,平均尺寸略有增加。通过热力学软件FactSage 7.1计算了中间包内钢液在凝固和冷却过程中夹杂物的形成和转变,对齿轮钢在凝固和冷却过程夹杂物的转变提供了理论依据。     

钢的纯净度的评价方法

根据实验研究结果分析了用于评价非金属夹杂物数量，类型，形貌和尺寸分布的各种方法的特点及其相互关系，指出用不同冶炼工艺生产的氧含量相近的钢有可能具有完全不同的非金属夹杂物类型和尺寸分布，用图像分析仪检测金相试样中非金属夹杂物的尺寸分布并不能反映钢中非金属夹杂物的真实状况。     

不同脱氧条件下弹簧钢非金属夹杂物尺寸分布

在工业生产条件下采用3种脱氧和精炼工艺生产弹簧钢60Si2MnA，用四甲基氯化铵溶液电解萃取法从热轧弹簧钢棒材试样中萃取出非金属夹杂物，用扫描电镜和图象分析仪等检测非金属夹杂物形貌和尺寸分布。研究表明，采用连铸法较采用模铸法能大大降低大型夹杂的尺寸的数量。     

夹杂物对钢塑性和韧性的影响研究进展

摘要：非金属夹杂物与钢的塑性和韧性有着必然的联系,如何降低夹杂物对钢性能的危害一直是冶金和材料领域关注的重点。从夹杂物类型、尺寸、数量、分布及其物理性能等角度归纳总结了夹杂物对钢塑性和韧性的影响,并分析了夹杂物引起材料断裂的机制。最后,对夹杂物与钢材性能的关系进行了展望,为钢铁企业非金属夹杂物的控制提供理论依据和技术参考。     

转炉--CAS--连铸工艺生产低碳铝镇静钢中非金属夹杂物的研究

采用添加示踪剂方法研究了转炉— CAS精炼—连铸工艺生产的低碳铝镇静钢中的非金属夹杂物 ,发现出钢或 CAS精炼过程钢包炉渣与钢液作用生成的夹杂物 ,其中尺寸在 30 μm以下的夹杂物很难从钢液中完全上浮排除。铸坯中主要的非金属夹杂物为来源于钢包炉渣与钢液作用生成的球形夹杂物、块状 Al2 O3夹杂物和簇群状 Al2 O3夹杂物。连铸坯 T[O]在 ( 1 4～ 1 7)× 1 0 - 6之间 ,非金属夹杂物含量在 2 .3mg/ 1 0 kg左右 ,表明该工艺可以生产较高洁净度的低碳铝镇静钢铸坯。     

莱钢连铸20CrMnTiH钢非金属夹杂物研究

利用大样电解法、LEO-1450型能谱分析仪和NEOPHOT-32型金相显微镜对连铸生产的20CrMnTiH钢中非金属夹杂物的种类、含量、来源、形状、尺寸及分布等进行了研究。结果表明,精炼前夹杂物数量多,颗粒较大,类型主要为硅钙、硅锰酸盐等;中间包中主要为硅酸盐类型的球形和玻璃状夹杂物;铸坯中主要为硅铝酸盐球形夹杂物。经LF精炼后,非金属夹杂物去除率可达99％以上。     

25MnBM履带板用钢非金属夹杂物控制工艺研究

采用50 t电弧炉短流程生产25MnBM履带板用钢。研究了钢中TiN夹杂物的控制工艺及稀土对25MnBM钢中非金属夹杂物的影响。通过降低钢中氮含量至70×10^-6以下及优化连铸工艺,TiN夹杂物的数量及尺寸得到了大幅度的改善。通过添加稀土,研究稀土对25MnBM履带板用钢非金属夹杂物的影响,试验结果表明:按0.20～0.25 kg/t_钢加入稀土后,可使非金属夹杂物总面积减小,最大夹杂物尺寸和夹杂物平均尺寸减小,对钢起到了较好的净化作用。     

夹杂物对管线钢氢致裂纹的影响

<正>管线钢经铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热轧工艺制备,上述工艺过程影响夹杂物的数量、形态、尺寸及分布,进而影响管线钢的HIC敏感性。非金属夹杂物的数量越多,钢的HIC敏感性越大,发生HIC所需H浓度的门槛值越小。裂纹在链状氧化铝B类夹杂物间扩展,极易连接成为长条裂纹。D类夹杂分布较无规则,虽在夹杂物处形成微裂纹,但微裂纹间不易相互连接,难于形成长裂纹。如H原子在钢表面的夹杂物和微孔     

珠钢钢水夹杂现状调查

对钢水在精炼、连铸工序夹杂物状况进行调查，提出了对钢水夹杂的控制措施。     

SUS430不锈钢夹杂物的变化规律研究

对采用EAF-AOD-LF-CC工艺路线生产SUS430不锈钢炼钢过程夹杂物的成分组成和形貌、尺寸变化进行了分析,结果表明,SUS430不锈钢中主要形成呈球状或不规则球状分布的硅酸盐复合夹杂物,其变形能力较差。随着LF精炼和连铸过程的进行,SUS430不锈钢钢水中夹杂物的平均直径呈逐渐减小的趋势,铸坯夹杂物的平均直径为3.4μm左右,5μm以上的夹杂物占夹杂物总数的1%以下。变形能力较差的硅酸盐夹杂和镁铝尖晶石夹杂是引起SUS430不锈钢冷轧板表面线鳞缺陷的重要原因,采用钙处理和复合脱氧工艺,对改善SUS430不锈钢冷轧板的表面线鳞缺陷有利。     

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。     

工程机械履带用钢的研制

工程机械履带用钢,是机械工业大量使用的钢材,对钢的机械性能要求十分严格。履带用钢开发过程中通过制定严谨合理的生产工艺,优化电炉、精炼及连铸工艺,合理控制过程参数,对钢水的终点成分、连铸配水、铸坯拉速等进行严格控制,钢材的表面质量、低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度、金相组织等冶金质量均满足技术条件要求,性能指标达到国内先进水平。     

SWRCH45K冷镦钢非金属夹杂物生成及演变行为

为了研究SWRCH45K冷镦钢在精炼和连铸过程中夹杂物形成和变化规律,在相关工序取钢样和渣样,采用SEM-EDS检测了钢中夹杂物形貌和成分,并结合夹杂物自动分析仪统计了夹杂物数量和尺寸分布。结果表明,LF精炼达到了较好的脱硫和脱氧效果,但钙处理后软吹流量过大造成钢水二次氧化,钢中夹杂物、氮和氧含量有所升高。LF进站时以Al₂O₃系和MgO-Al₂O₃系夹杂为主,在精炼渣的作用下,夹杂物转变为CaO-Al₂O₃系和CaO-MgO-Al₂O₃系。钙处理后,夹杂物中MgO含量明显降低,CaO含量升高,到中间包工序时钢中夹杂物已基本处于低熔点区。铸坯中夹杂物数量较少,主要为Al₂O₃-CaS、CaO-Al₂O₃-CaS和MgO-Al₂O₃-CaS夹杂物。     

A Comparison of a Two‐Dimensional and a Three‐Dimensional Method for Inclusion Determinations in Tool Steel

To produce clean commercial tool steel the non‐metallic inclusions characteristics have to be known, since they influence the mechanical properties of steel. In this work, inclusion characteristics in steel samples from plant trials were studied. The samples were collected in the steel plant according the two following methods: (a) 2D investigations of inclusions by a cross sectional method and (b) 3D investigations of inclusions collected on a film filter after electrolytic extraction. More specifically, the chemical composition, morphology, number and size distribution of inclusions in tool steel samples taken from ladle during melt treatment were determined by both methods. In both methods SEM equipped with EDS was used for compositional analysis of inclusions. In addition, in the cross sectional method an automated detection program called ‘INCAFeature’ was used to collect more statistics of non‐metallic inclusions. The composition of inclusions larger than 5 µm was found to contain 49% CaO based on the results from both methods. However, for smaller inclusions it was found that the accuracy of the 2D method was less than that of the 3D method due to the influence of the metal matrix on the results. In addition, it was found that a critical inclusion size of 4 µm could be defined for the 3D method, above which the standard deviation in composition determination was very low.     

提高PD3钢轨力学性能的实践

针对鞍钢模铸生产的PD3钢轨较U7lMn钢力学性能合格串偏低的情况，对可能影响钢轨力学性能的化学成分、钢轨氢含量、金相组织、非金属夹杂物等方面进行综合分析，认为控制非金属夹杂物的种类和数量是提高力学性能的主要手段，并通过调整生产工艺达到了这一目的。     

IF钢表面夹杂缺陷的研究及控制技术

介绍本钢IF钢夹杂的形貌、组成以及在冷轧板上的分布情况,分析了夹杂形成原因。对转炉炼钢工序、精炼工序和连铸工序的工艺参数进行优化和建立合理的铸坯管理办法使本钢IF钢表面质量大幅提升。     

连铸大方坯生产H13工艺研究

采用电炉连铸大方坯新工艺生产的H13热作模具钢，通过与模铸工艺的H13钢相比较，研究新工艺对材料的成分和组织等方面的影响。结果表明，连铸大方坯生产的H13钢在成分控制、非金属夹杂物、显微硬度等方面都与模铸工艺接近，完全可以满足特定用途H13热作模具钢用户的需求。