非金属夹杂物对FGH95合金微观拉伸行为的影响

通过扫描电镜原位拉伸实验，动态跟踪观察了2种非金属夹杂物对FGH95合金裂纹萌生和扩展的影响规律。结果表明，裂纹在夹杂物处萌生，塑性莫来石类夹杂的尖角处，是裂纹萌生的择优位置。在最大正应力和最大剪应力的作用下，裂纹沿与主应力轴垂直或约45°向夹杂内部扩展。当裂纹扩展到基体中之后，呈锯齿状向基体内扩展，但主裂纹所在平面仍与主应力轴垂直，其尖端变形带内有明显的滑移线出现。夹杂物附近基体中的贫γ′相区，断口呈韧性沿晶断裂，而远离夹杂物的基体处则变为穿晶断裂。     

非金属夹杂物分类

1按来源分(1)外来夹杂物——在冶炼、浇注过程中,混入钢液并滞留其中的耐材、熔渣或两者的反应产物以及灰尘微粒等。它们的颗粒较大,外形不规则,在钢中出现带有偶然性,分布无规律。     

镁合金中的非金属夹杂物及其净化方法

镁合金熔炼和加工过程中会引入一定量的非金属夹杂物,这些夹杂物的存在容易引起材质性能下降。采用SEM和EDS分析了镁合金中非金属夹杂物分布和组成,结合理论分析探讨了熔剂吸附精炼、沉降法和气体浮游法等常用方法的可行性和净化效果,并对泡沫陶瓷过滤法和添加稀土元素在镁合金净化中的研究和应用情况进行了讨论。不同方法各有优缺点,实际生产中一般需要配合使用才能达到好的净化效果。     

OTSInca在钢铁非金属夹杂物检测中的应用

从系统组成、工作原理、功能介绍和特殊优势等4个方面详细介绍了一款钢铁非金属夹杂物自动分析系统—OTSInca软件。该软件功能强大、操作便捷,可以自动、高效、准确地表征非金属夹杂物的分布、成分和形态信息,结合其强大的数据库系统,可以自动识别出非金属夹杂物的种类。同时,该系统在操作界面、数据采集、数据库、报告输出等4个方面具有独特的优势,也极大地提高了非金属夹杂物自动识别的效率和准确性。     

高频超声波在非金属夹杂物检测中的应用

利用高频超声波(10～125MHz)技术可对金属材料整个体积进行非金属夹杂物的无损检测。用A扫描对夹杂物准确定位，C扫描探知夹杂物的形状轮廓。该技术可应用在重要零部件及高等级钢材夹杂物的无损判定上。     

非金属夹杂物对等温淬火高硅铸钢力学性能的影响

钢中非金属夹杂物对材料力学性能的影响十分显著。本文利用图像分析技术 ,系统研究了非金属夹杂物对等温淬火高硅铸钢力学性能的影响。试验结果表明 :高硅铸钢的夹杂物主要为Si、Cr、Fe的氧化物 ;夹杂物平均尺寸、夹杂物面积百分数、夹杂物平均间距等参数均影响材料的力学性能 ;夹杂物平均尺寸大于 15μm、夹杂物面积百分数大于1%、夹杂物平均间距小于 2 5μm时 ,就会极大地影响高硅铸钢的抗拉强度和冲击韧性。     

非金属夹杂物在镍基粉末高温合金中的变形行为

对人工掺入FGH96合金中的Al2O3、SiO2及莫来石三种夹杂物在等温锻造过程中的变形行为进行了研究,并对夹杂内部及其周围基体中的等效应力和等效应变分布进行了模拟。结果表明,夹杂内部的应力集中是使其破碎的原因,较大的剪切应变导致其一维方向的尺寸变大,使裂纹极易在夹杂处萌生并扩展,从而增大了对基体材料的危害性。但夹杂的种类不同,在变形过程中表现出的行为特征也不尽相同：Al2O3呈破碎的“链状”分布;SiO2只发生局部破碎;莫来石呈“薄膜”状分布。通过大的变形量和挤压比,可降低非金属夹杂物对粉末高温合金盘件工程化应用的影响。     

非金属夹杂物热变形程度分类

按铸态钢中非金属夹杂物在热加工温度下相对变形的不同程度分类如下:1.塑性夹杂物热变形时具有良好塑性,沿变形方向延伸成条带状,如MnS、(MnFe)S。2.脆性夹杂物指脱氧生成的不变形、高熔点氧化物,热变形时形状尺寸不变,但其分布位置有变化,可沿加工方向成串状或点链状排列,如Al2O3、Cr2O3。     

国内外帘线钢盘条夹杂物检验方法的介绍

围绕国内外帘线钢盘条的夹杂物检验方法,对国内外4种主要典型帘线钢盘条夹杂物检验方法进行了详细介绍及比较,了解了4种检验方法的技术特点,总结了帘线钢盘条夹杂物检验方法的核心要点,尤其对这4种检验方法中所涉及的试样取样面积、夹杂物的类型名称、光学显微镜下不同类型夹杂物的特征形貌进行了识别,阐明了做好帘线钢盘条夹杂物检验和质量控制的价值和意义。     

非金属夹杂物引起铸钢制动盘早期裂纹的研究

介绍了疲劳裂纹形成的机理,通过试验分析和工艺改进,得出以下结论:(1)非金属夹杂物的成分、数量、形状、分布以及在基体中的空间分布等影响铸钢件的性能;(2)非金属夹杂物对铸钢件的强度影响相对较小,但塑性、韧性和断裂韧性随着夹杂物数量增加而大幅度下降;(3)制动盘摩擦面早期裂纹是由于非金属夹杂物数量超标、不合适的形态及分布引起的;(4)采用Ca和RE进行脱氧处理,可使非金属夹杂物球化,球形的表面积最小,且不会产生应力集中的效应,从而提高钢的塑性、韧性和断裂韧性,防止制动盘产生早期裂纹。     

拉丝用高品质45钢盘条的开发

结合凌源钢铁股份有限公司现场设备,通过冶炼时采用无铝脱氧剂,LF精炼采用无铝造渣材料,连铸二冷区采用弱冷方式,轧钢斯太尔摩冷却线采用标准型冷却方式等工艺,开发生产了拉丝用45钢盘条,产品实物质量完全符合拉丝材要求,并对浸蚀后的金相试样横截面局部颜色变深现象进行了讨论分析。     

高碳钢盘条脆断原因分析

用金相法分析了高碳钢盘条脆断机理.结果表明,高碳钢盘条脆断主要因运输过程中的碰撞和磨擦,使盘条表面发生马氏体相变,使盘条脆断.提出了相应的防范措施.     

钢丝杯锥状断口断裂机理

用金相和扫描电镜分析了钢丝杯锥状断口。结果表明,钢丝杯锥状断口形成机理主要是由于钢丝组织中存在夹杂物、组织疏松、碳偏析以及拉拔工艺不当,导致心部出现"V"型裂纹,沿"V"型裂纹断裂后形成杯锥状断口。     

等温转变对72A帘线钢线材直拉能力的影响

为探求线材的组织结构对钢帘线直拉工艺的适应性,通过铅淬火等温处理和直拉加工等实验与分析,开展了72A帘线钢线材的组织优化研究。结果表明:索氏体组织线材具有较好的冷加工性能;工业生产中,采用相变前快冷、相变区(600～620℃)近似等温转变的控制冷却工艺,72A帘线钢线材获得了均匀的索氏体组织,实际应用完全满足钢帘线直拉工艺要求。     

65钢拉拔笔尖状断裂分析及工艺改进

利用光谱分析、金相分析等方法对65钢盘条拉拔过程中出现的笔尖状断口进行了分析,结果表明：出现笔尖状断裂的原因为钢材内部存在混晶组织。在其他工艺不变的情况下最大限度缩短末端水箱和吐丝机之间的距离以减少盘条头部未穿水部分长度,并将未穿水部分剪切掉可以消除这类质量问题。     

Influence of nonmetallic inclusion characteristics on the mechanical properties of rail steel

An extensive investigation has been carried out on six commercial heats of pearlitic rail steel to study the influence of nonmetallic inclusion characteristics on the tensile, fatigue, and fracture toughness properties. The steels investigated were made through the basic oxygen furnace (BOF)-continuous casting route and rolled in the rail and structural mill into 90 kg/mm² ultimate tensile strength (UTS) grade rails. While tensile properties (yield strength [YS], UTS, and elongation) of the rail steels investigated were found to be insensitive to inclusion type and volume fraction at their present level (0.23 to 0.45%), the fracture toughness and high-cycle fatigue properties were found to be inclusion sensitive. The fracture toughness values of the steels were found to range between 42.33 and 49.88 MPa √m; higher values, in general, were obtained in heats exhibiting lower volume fractions (0.15 to 0.19%) of sulfide inclusions. The high-cycle fatigue limit, i.e., stress corresponding to 10⁷ cycles, was found to be higher in cleaner steels, particularly in those with lower volume fractions of oxide inclusions. This phenomenon was corroborated by scanning electron microscopy (SEM) observations of fracture surfaces, where oxide inclusions in particular were found to be instrumental in crack initiation. Although fatigue life did not show any direct correlation with the volume fraction of sulfides, elongated MnS inclusions were sometimes observed at crack initiation sites of fatigue-tested specimens.     

硬线金相组织对拉拔断裂的影响

介绍了唐钢生产的77BΦ8．0mm硬线出现的断裂现象，及断裂时相应的金相组织状况；分析了不同阶段出现断裂的原因，得出77B钢工艺性能最好的组织是均匀细小的索氏体等。     

硬线钢盘条拉拔断裂分析及工艺改进

针对硬线钢盘条拉拔断裂问题,分别对拉拔性能较差批次的盘条和在拉拔过程中断裂的产品取样,采用光学金相显微镜、拉伸试验机、扫描电镜和能谱仪对其表面质量、化学成分、力学性能、夹杂物、显微组织和中心偏析等分析。结果表明：盘条拉拔断裂的主要原因是盘条中存在中心孔洞及中心碳偏析,其次是在断口存在的Al2O3夹杂物和大颗粒球状夹杂物,在拉拔过程中形成微裂纹并逐步扩展导致断裂。通过确保精炼钢包底吹效果,控制中包过热度及温度波动分别在20～35 ℃和±5 ℃,稳定连铸拉速和波动分别在2 m/min和±0.2 m/min后,铸坯内部缺陷明显减轻,盘条拉拔断裂现象减少。     

The effect of nonmetallic inclusions on the strength of steel

Metal Science and Heat Treatment -