钢中元素对钢铁性能的影响

<正>H(氢)H是一般钢中最有害的元素,钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。氢与氧、氮一样,在固态钢中溶解度极小,在高温时溶入钢液,冷却时来不及逸出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧度和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断。"氢脆"主要出现在马氏体钢中,在铁氧体钢中不十分突出,一般与硬度和含碳量一起增加。另一方面,H能提高钢的磁导率,但也会使矫顽力和铁损增加(加H后矫顽力可增大0.5～2倍)。     

铝对超高强度低合金TRIP钢延滞断裂性能的影响

为改善贝氏体铁素体基体（TBF钢）的超高强度低合金TRIP钢的延滞断裂强度,研究了0．2％C-0．2-1．5％Si-1．5％MnTBF钢中址含量对吸氢行为和延滞断裂性能的影响。当灿加入到TBF钢中,氢的扩散性增大,氢不仅存在于残余奥氏体膜中,也存在于板条边界。与常用TBF钢相比,含Al的TBF钢的延滞断裂强度显著提高,这主要由于（1）抑制了稳定的富c奥氏体因应变诱导而向马氏体转变,（2）氢聚集在板条内、残余奥氏体膜内和板条边界处,（3）残余奥氏体的TRIP作用导致应力集中的松驰。     

高强海工钢EH36中氢扩散行为研究

通过显微组织表征明确了高强海工钢EH36厚板心部和表面组织的差异,进而通过氢渗透测试、内耗、氢脆敏感性指数测定等实验研究了EH36厚板心部和表面位置的氢扩散行为。结果表明,EH36厚板的表面和心部组织分别为贝氏体组织和铁素体+珠光体组织。心部组织的氢陷阱数量较少,组织溶氢能力较弱,氢扩散系数较高,氢扩散穿透时间较短。钢中间隙氢原子的扩散导致了充氢后实验钢的内耗峰在低温区出现了H-Snoek峰,同时氢的存在使得SKK峰发生偏移。相比于心部位置,由于实验钢表面的组织中所含界面较多,导致其内耗谱在高温区出现较弱的晶界峰。实验钢心部粗大的铁素体+珠光体组织导致其氢脆敏感性指数较高,抗氢脆失效能力较弱。此外,钢中氢原子的大量存在会显著弱化柯氏气团对可动位错的钉扎作用,降低实验钢的屈服点延伸率。     

钢液中气体分析样取制样方法的完善

金属中气体元素氢、氧、氮三种填隙式相元素的分析俗称金属中气体分析。钢中氢对钢材造成很多严重缺陷，危害极大。氧对于把铁冶炼成钢是必不可少的，铁中杂质元素均通过氧化来去除或使之降低到需要的程度，但钢中的氧会形成氧化物夹杂引起钢组织不均匀，使工艺性能变坏。因此在冶炼后期会采取加入脱氧剂等方法降低钢中的氧。而钢中的氮在一定条件下可导致钢材的蓝     

稀土高强钢与高压钢中气体——钢锭上涨与白点分析

本文着重喻绍稀土高强钢(15MnMoVNxt)和高压钢(29SiMnMoVNb)钢锭上涨和钢中白点的危害,及其气孔、由点分布规律和基本特征。并强调指出,钢中氢平衡分压升高,是导致钢锭上涨和产生白点的主要因素。只要认识和掌握客观规律,采取相应工艺措施,获得低氢含量的钢液,钢锭上涨和白点是完全可以避免的。     

通一氧化碳对电炉钢质量的影响

在其他条件相同下,钢的质量以其含有杂质的多少而不同,如磷、硫、氢、氮、氧和非金属夹杂物。在碱性炉衬弧光电炉中炼钢时,当熔化终了和氧化期开始时去磷,然后在氧化后半期伴随着钢液沸腾去炭和氢、氮气体。在还原期钢液清除氧、硫和非金属夹杂物。在氧化期钢液有力地沸腾保证着钢中气体含量的降低,但是尚不能去除还原期钢液中的氢、氮、气体。曾经提出了用通入 CO 气体的方法清除钢液中气     

钢中氢含量的测定和分析

介绍了利用RH600氢分析仪测量钢中氢含量时,不同的氢含量标样和加工方法对测定值的影响,并利用所确定的最佳测试条件研究了钢中氢含量随时间的变化趋势。结果表明,试样在加工时,使用冷却液可减少结果偏差;钢中氢含量在一定时间内随放置时间的延长而降低。     

X70管线钢及焊缝在模拟煤制气含氢环境下的氢脆敏感性

通过氢渗透测试、氢扩散模拟以及氢含量测试技术研究X70钢在模拟4 MPa总压,0.2 MPa氢气分压煤制气环境下的充氢过程,并通过冲击韧性测试、裂纹扩展测试以及缺口拉伸和慢应变速率拉伸测试方法,从不同角度分析X70钢母材和焊缝组织在模拟煤制气含氢环境下的力学性能.结果表明,在总压4 MPa,0.2 MPa含氢煤制气环境中,X70钢表面存在吸附氢原子并能扩散进入X70钢内部,达到稳态后内部的可扩散氢质量分数为1.9×10-7;与空气中的原始性能比较,X70钢焊缝和母材的冲击性能、缺口拉伸和慢应变速率拉伸强度、塑性以及材料的损伤容限均未发生下降;在实验煤制气环境中,X70钢具有较低的氢脆风险.      

降低重轨钢氢含量控制实践

重轨钢对氢含量要求极其严格,其含量的高低对铁路安全运行至关重要。在传统炼钢工艺中,通过控制原辅料、合金和耐材中的水分,可以使钢中氢含量降低到一定水平,但与铁路标准要求尚有一定差距。通过研究炼钢RH精炼过程中不同真空时间下氢含量变化,连铸铸坯在不同缓冷条件下氢含量变化,确定了最佳真空处理时间、缓冷工艺等,在兼顾生产成本的同时,实现重轨钢中氢含量完全满足铁路标准要求,保证重轨在线服役质量和列车安全运行。     

加热工艺对高碳钢65Mn脱碳行为的影响

脱碳过程是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳的过程.从加热温度、保温时间、炉内气氛等各方面分析了高碳钢65Mn加热过程中脱碳层变化规律,为高碳钢生产提供了理论依据.     

钢中测定氢的苦干问题

钢中氢的含量对钢的性能有很大影响,随着钢材质量不断提高,对氢的测定无论在分析精度上、还是分析速度上均提出更高、更快速的要求.为了开展炼钢过程的质量控制和标准化工作,根据钢中氢标样研制过程中获得的一些数据和资料,对钢中测定氢的国内现状与存在的问题,提出一些看法.一、测定方法概况钢中测定氢,一般将试样置于真空或惰性气氛中熔融,或在熔点温度下加热,氢以H_2形式抽出.加热炉常有:电阻炉、高频炉和脉冲炉.     

关于钢中氢陷阱

由于钢中存在着不同类型氢陷阱，与扩散的氢原子发生相互作用、因而影响了氢的扩散行为，通过两极化方法测定的氢的渗透曲线，能间接地测定钢中氢陷阱的密度。采用一定的工艺措施，尽可能地降低钢中陷阱以使钢中的含氢量不超过某一临界值，就有利于提高材料的抗氢的应力腐蚀能潜在力。     

用VARESTRAINT试验法评价铜对16锰钢高温裂缝倾向的影响——铜对16锰钢焊接裂缝倾向的影响之一

一、前言在正常的焊接生产中,普低钢因含铜而导致高温裂缝的现象虽然很少发现,但是,含铜普低钢有时会产生热加工表面网裂,自动埋弧焊因铜导咀的熔化会引起焊道高温裂缝,以及铜本身熔点较低等原因,自然会使人们在含铜钢与焊接高温裂缝之间产生一些不祥之念。高     

精炼用氩气的水分来源及脱水处理

在钢液精炼中吹Ar搅拌是一种有效的精炼措施,但氩气中的含水量会影响钢液中的〔H〕含量.例如把含水汽100ppm的氩气通入钢水搅拌钢液,根据理论计算,在钢水已深度脱氧的条件下,会使钢中〔H〕升高到8.9ppm.而氢在钢中是极有害的,如果钢中〔H〕>2～3ppm,就会使大断面钢材出现白点.和2ppm的〔H〕相应,所用氩气含水汽量必须小于5.5ppm.     

非真空钢冶炼过程控氢实践

通过对炼钢过程增氢因素的分析,提出并实施了梅雨季节减少钢液增氢的措施,利用浸入式直读定氢仪对炼钢过程"转炉炼钢+LF炉+连铸"各工序氢含量实时监测,优化炼钢过程炉料的加入量,控制好连铸钢液的氢含量,有效地遏制了因氢高导致的结晶器频繁黏结现象,避免了非计划停机及漏钢事故的发生,提高了铸坯合格率。     

管线钢在含氢气的煤制天然气中服役安全性评估

煤制天然气是我国煤炭清洁利用的重要发展方向.现有管道用于输送煤制天然气(最高氢分压为0.72 MPa)时需要考虑其中低压氢气的影响,因而需先进行氢致开裂安全性评估.本文利用高压釜环境下恒载荷实验和电化学充氢,模拟研究X-70管线钢和20#钢在不同氢含量下的氢损伤和氢致延迟开裂,并对其在煤制天然气中服役安全性进行评估.在总压12MPa(10 MPa N₂+2 MPa H₂)的高压釜中放置一个月,两种钢的金相试样均不出现氢损伤,U弯试样不开裂,加屈服强度σ_s的恒载荷试样不发生断裂.在含0.72 MPa的煤制天然气中长期服役时,进入两种钢的氢含量均远低于σ_s下发生氢致延迟开裂的门槛氢含量和出现氢损伤的门槛氢含量,因而X-70钢和20#钢在煤制天然气中长期服役均具有高的氢损伤和氢致开裂安全系数.      

氢对套管钻井钢Ⅰ/Ⅲ复合型断裂韧性的影响

利用SEM、疲劳实验机等研究了氢对套管钻井钢Ⅰ/Ⅲ复合型断裂韧性的影响。结果表明:充氢均使得Ⅰ型J积分JⅠ和Ⅲ型J积分JⅢ之间比例系数减小,即随着Ⅲ型载荷分量的增加,JⅠ降低量相同,充氢试样JⅢ增加更少,从而导致总J积分JT降低更多。充氢使得3种组织套管钻井钢纯Ⅰ型断裂韧性显著降低;通过外延法推测出,氢也使得纯Ⅲ型断裂韧性降低,当裂纹倾角为45°时,氢使得回火马氏体钢的Ⅲ型断裂韧性降低最显著。对于不同组织钢来说,回火马氏体钢对氢最敏感,铁素体-贝氏体-马氏体钢次之,珠光体-铁素体钢抗氢影响能力最强。相比未充氢试样,预充氢试样断口台阶表面显著更平整,这与充氢试样导致套管钻井钢具有更低的断裂韧性是一致的。     

钢中氢含量探讨

文章从理论上分析了氢在钢中的存在形式，及不同季节氢在钢中的溶解度，最终对炼钢生产提出了几点建议。     

碲处理对15-5PH钢中硫化物夹杂改性的作用

155PH沉淀硬化不锈钢具有优良的机械加工性能,而钢中夹杂物可以对其性能造成显著影响.在加工时,长条状的硫化物夹杂往往会导致含硫钢的横向性能下降,呈现出明显的各向异性,进而导致材料因断裂而失效.为了研究碲处理对钢中硫化物形貌的影响,利用高温试验、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及统计方法,研究了碲处理对15-5PH钢...     

氢化物取向对锆合金管性能影响的研究

压水堆核燃料包壳材料锆—4合金管,在高温、高压水和蒸汽中,会受到各种腐蚀,特别是大量吸氢问题,对管子的使用寿命极其有害。锆合金由于吸氢而生成的氢化物,在管子中出现不同的排列。据国外报道,如果氢化物在析出时,其排列方向垂直于抗张试样的轴,