屈服强度700MPa级超高强度大梁钢冲压开裂原因的分析

对屈服强度为700MPa级超高强度大梁钢在冲压过程中出现的严重开裂进行了分析,分析结果表明,冲压工艺孔位置及工艺孔内断面裂纹是大梁板冲压开裂纹源产生的主要原因,超高强度大梁板冲压或剪切断口易产生层状裂纹倾向与材料厚度中心珠光体带状组织有关,在设计时,超高强度大梁折弯变形区域应避免出现工艺冲孔。     

高强度大梁钢700L折弯开裂原因分析

针对高强度大梁钢700L折弯过程中端部开裂的问题,采用光学显微镜、扫描电镜、光电直读光谱仪和万能试验机等设备对材料进行成分、力学性能、金相组织和夹杂物检测,分析造成开裂的主要原因并提出相应的改进措施。结果表明:剪切边毛刺大是造成端部开裂的主要原因,通过调节剪切工艺可以提高剪切边的质量,对剪切边差的材料可以通过铣边、修磨等手段避免剪切端部开裂。     

NM450钢板折弯开裂原因分析

NM450钢在使用过程中的折弯开裂是影响其使用效率的主要因素之一。通过对开裂处取样,结合金相组织检验、扫描电镜、能谱分析和硬度检测结果,对开裂原因进行分析研究。研究结果表明,Mn、P等元素的偏析导致其组织结构上存在差异,从而在不同组织结合处产生裂纹源引起开裂;在裂纹处存在TiN和MnS夹杂聚集。MnS夹杂的聚集导致材料受机械应力影响沿夹杂物聚集的方向开裂,而TiN夹杂的聚集造成在折弯过程中应力微裂纹出现,进一步促进折弯开裂的出现。     

硼铬微合金钢的脆性断裂失效分析

为了研究硼铬微合金钢的脆性断裂失效机理，以工厂履带拖拉机支重轮的中心轴脆性断裂为研究背景，通过对中心轴断口的观察以及不同位置的组织和晶粒度的对比，得出了硼铬微合金钢的断裂失效机理。利用FactSage和Thermo- Calc软件对TiN夹杂物的析出机理和控制进行理论计算。结果表明，钛合金的不完全溶解和钛、氮元素质量分数的不合理控制，导致大量的大尺寸硬质TiN夹杂物在凝固过程中析出，使得钛元素的加入没有起到很好地细化晶粒的效果，中心区域的铁素体＋奥氏体组织的晶粒度过于粗大。大尺寸TiN夹杂物作为裂纹源和心部粗大的晶粒导致了硼铬微合金钢的脆性断裂失效。热力学计算表明，TiN夹杂物在凝固过程中形成，低钛低氮和钛、氮质量分数的合理搭配可以有效推迟TiN夹杂物的析出，降低其尺寸。较小的夹杂物尺寸和细小的晶粒均可以有效增强材料抵抗裂纹扩展的能力。     

700MPa级热轧高强大梁钢折弯开裂分析

高强大梁钢折弯开裂是加工过程中常见问题之一,本文通过对用户折弯加工开裂试样的组织和力学进行分析,找出开裂原因,并提出改进措施。结果表明:高强大梁钢的夹杂物含量、金相组织及力学性能并非折弯开裂的主要原因,而剪切边存在毛刺是导致折弯开裂的主要原因。通过修磨或者调整圆盘剪轴向间隙去除边部毛刺可以避免折弯开裂。     

帘线钢中氮含量对TiN析出的影响

 研究了攀钢新钢钒公司生产帘线钢72A过程中钢中氮含量变化对钢中TiN夹杂析出的影响。研究发现,随着钢中氮含量的升高,钢中析出的TiN夹杂数量变多,尺寸变大。热力学研究表明,在帘线钢中TiN一般只能在固相区形成,考虑元素偏析对凝固前沿元素富集的影响,凝固过程中TiN能在固液两相区析出。在帘线钢生产过程中,为了控制钢中TiN的析出,除了控制钛含量,控制钢中氮含量及氮偏析更加重要。理论计算结果表明,当钢中钛的质量分数控制在0.0003%~0.0005%区间时,将钢中氮的质量分数控制在0.0017%~0.0029%区间内能显著降低乃至杜绝帘线钢中TiN的析出。攀钢将帘线钢中钛、氮的质量分数分别控制在0.0005%以下和0.002%以下,显著减少了钢中TiN的析出,个别炉次中没有发现尺寸大于2μm的TiN夹杂。     

碳含量对帘线钢凝固析出TiN夹杂的影响

对含碳量(质量分数)分别为0.72%、0.82%和0.95%的帘线钢凝固析出TiN夹杂进行热力学研究,结果表明:碳含量对于不同强度级别的帘线钢中TiN夹杂的析出有着明显的影响.随着帘线钢碳含量增加,凝固前沿温度逐渐降低,析出TiN夹杂所需的氮钛活度积也逐渐下降.在相同的钢液初始Ti、N含量条件下,较高碳含量的帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸会大于较低碳含量帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸.为了控制超高强度级别的过共析帘线钢中TiN夹杂的析出对帘线钢加工性能的有害影响,必须通过冶炼工艺进一步降低钢液中的钛、氮含量.     

热轧钛微合金化高强钢低温冲击韧性的控制

 为了解决热轧钛微合金化高强钢低温冲击韧性差的问题,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备并结合热力学及动力学计算,从冲击断口的形貌、TiN第二相、金相组织方面进了原因分析。分析结果表明,造成试验钢低温冲击韧性差的主要原因为钢中存在大颗粒TiN第二相,钢中珠光体带状组织严重及尺寸分布不均以及两者中大颗粒TiN的影响作用更为显著。通过增加KR铁水脱硫及RH精炼工序,提高连铸二冷强度,降低钢中的碳、氮质量分数等优化措施,减小了大颗粒TiN的尺寸、降低了钢中珠光体带组织等级并提高铁素体等软相组织体积分数和组织均匀性,使钛微合金化高强钢的低温冲击韧性得到了显著改善,合格率提升至100%。     

汽车大梁钢粉状氧化铁皮剥落定量评价分析

大梁钢板热轧生产后直接用于汽车零件的冲压成型，其表面氧化铁皮的控制直接关系到冲压过程的稳定性及车间环境，因此开展汽车大梁钢粉状氧化铁皮剥落定量评价分析具有重要的理论与实践意义。针对大梁钢氧化铁粉剥落严重的问题，通过工业试验，开展了不同热轧终轧温度及卷取温度下氧化铁粉剥落量检测与成分分析，采用扫描电镜分析了氧化铁皮的层状结构与致密度，并定量研究了610L大梁钢热轧卷氧化铁皮中Fe₃O₄、FeO含量与氧化铁皮剥落的关系，得到氧化铁皮中Fe₃O₄质量分数为80%且FeO质量分数为3%左右时，610L钢的氧化铁皮最不容易脱落，形成不掉粉、高塑性的“黑皮钢”特性。针对后续冷加工过程中氧化铁皮剥落问题，通过三点弯曲试验进行了FeO含量与氧化铁粉剥落特性关系研究，发现FeO含量高的氧化铁粉在塑性弯曲的小变形阶段，其剥落多于FeO含量少的样品，但在大变形情况下，氧化铁粉剥落少于FeO含量较少的样品，其剥落质量差呈现出“先负后正”的特点。随着弯曲位移的增大，氧化铁皮剥落逐渐增多，且受压面氧化铁皮剥落多于受拉面。受拉面...     

氮化物对齿条钢强度及冲击韧性的影响

钢锭冶炼齿条钢时,由于浇铸过程中吸氮,钢中的氮含量偏高,影响钢中固溶硼含量,降低了钢板淬透性,影响了钢板心部性能。为了提高钢锭轧制齿条钢的心部强韧性,通过添加铝或者钛元素消耗钢中的氮,确保钢板中有足够的固溶硼,提高钢板淬透性,增加钢板心部的回火索氏体比例。通过钢板性能与组织对比发现加铝和加钛均能提高钢板的淬透性和强度,加钛的钢板淬透性更好,强度更高,但是钢板的低温冲击吸收能量下降。分析钢板的冲击断口发现钢板中有大颗粒的TiN夹杂物,夹杂物与基体之间或者夹杂物本身就存在裂纹,成为冲击试验的裂纹源,降低了钢板的韧性。对比加铝与加钛钢板中尺寸为2μm以上夹杂物,加钛钢中存在大量的大颗粒TiN夹杂,最大夹杂物尺寸超过15μm,加铝钢板中仍有少量的TiN夹杂,但是TiN夹杂物数量和尺寸变小,同时AlN并未明显增加。对加铝钢板中铝元素与加钛钢板中钛元素进行原位分析对比,发现铝元素为心部负偏析,并且偏聚程度较低,钛元素为心部正偏析,并且钛元素的均匀性更差,存在局部偏聚。热力学计算表明,通过钛元素固氮时,将在凝固前沿析出TiN,析出温度较高;而采用铝固氮时,若铝的质量分数不小于0.08%,AlN在固态...     

TiN对高强度耐磨钢韧性的影响及其机制分析

采用 SEM、EDS、TEM等技术,结合热力学软件,研究Ti含量对低合金耐磨钢低温冲击韧性的影响、断口夹杂物尺寸和形态以及夹杂物形态与冲击韧性的关系。结果表明,Ti元素质量分数为0.03%的低合金耐磨钢的低温(-40 ℃)冲击性能最好,可达33.0 J;断口夹杂物TiN的形态呈现3种形貌,即出现细窄裂纹、出现孔洞以及直接被撕裂;随着Ti含量的增加,夹杂物形态由完整到破碎。分析TiN的破碎机制发现,TiN破碎由2种机制产生,即裂纹扩展形成孔洞导致破碎、主裂纹衍生出更多的次裂纹导致破碎。     

氮质量分数对铸坯角部裂纹的影响及控制

从理论方面重点对氮质量分数与铸坯角裂的相关性进行了总结分析,根据钢中氮质量分数水平与板坯角部横裂纹发生存在正相关关系,对氮质量分数控制目标进行了研究。通过分析氮质量分数的来源,研究氮质量分数对含硼钢、含铝钢和含铌钢的影响,结合其他钢厂氮质量分数控制情况,查找某厂各工序氮质量分数控制情况,制定氮质量分数控制措施,并对比钢中氮质量分数与铸坯切角数据,摸索出了部分钢种的氮质量分数控制目标,进一步降低了铸坯切角率。     

变形过程中含铜钢表面裂纹形成的影响因素

为了减少含铜钢表面裂纹,抑制"铜脆"现象,通过在变形过程中控制钢中铜质量分数、变形温度、氧化时间、变形量等研究方法对含铜钢表面裂纹产生的影响因素进行研究。结果表明,铜质量分数越高,表面裂纹产生越严重;不同铜质量分数的钢出现最大裂纹都有一定的临界温度,该临界温度在1 100~1 150℃的温度范围内;氧化时间越长,裂纹深度越深;变形量42%是试样表面裂纹大量出现的临界点,裂纹数量会随着变形量的增大而迅速增加,当变形量达到50%,裂纹增加速度会有所减缓并最终达到饱和。     

3种铁水脱硫工艺的应用实践

详细介绍了3种不同脱硫工艺在首钢股份的应用实践情况及3种脱硫工艺的工作原理,并有针对性地对3种脱硫工艺的纯脱硫时间、脱硫周期、脱硫率、铁损、处理温降、转炉回硫以及成本进行了比对;分析了3种脱硫工艺的优缺点,给出了不同规模钢企采取不同脱硫工艺的建议和意见。成本方面以铁水初始硫质量分数 0.035%、脱硫结束目标硫质量分数0.003%为例进行对比,单喷颗粒镁脱硫法和复合喷吹脱硫法分别较KR机械搅拌法脱硫成本高12和10元/t,考虑长期效益和安全,大中型钢企采用KR法脱硫为宜。     

亚包晶微合金钢连铸板坯角部横裂纹研究进展

亚包晶微合金钢由于具有较强的裂纹敏感性,在生产中角部横裂纹缺陷频发,为了揭示亚包晶微合金钢角部横裂纹形成原因,从产生机理及生产条件出发,综述了亚包晶微合金钢连铸坯角部横裂纹的影响因素及相应的控制措施,得出铸坯角部横裂纹的内因在于钢中化学成分及凝固组织演变特点,外因是实际生产过程中的结晶器参数、二冷参数及设备条件等。未来控制角部横裂纹技术的发展方向主要在倒角结晶器的优化以及铸坯角部控冷双相变技术的精确控制及理论完善上。     

SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al_2O_3尖晶石的复合夹杂以及Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物;当w([N])为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650℃时,平衡钛质量分数为0.23%~0.38%;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,w([Mg])大于0.000 8%时生成MgO·Al_2O_3,w([Mg])大于0.004 4%则生成MgO;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,钙处理后w([Ca])为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al_2O_3及3CaO·Al_2O_3,且在钛合金化后易生成低熔点的Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物。     

转炉底吹氮氩切换对氮质量分数影响

为了研究转炉底吹气体对钢水终点氮质量分数影响，研究了迁钢210 t顶底复吹转炉底吹模式对转炉终点氮质量分数的影响，并基于钢液脱氮和吸氮理论对试验结果进行了分析。应用实践结果表明，随着铁水碳质量分数增加以及终点氧质量分数降低，终点氮质量分数逐渐降低；在铁水条件、副原料、转炉终点、底吹流量以及过程操作一致条件下，随着氮氩切换时间节点延长，钢液增氮量逐渐增加。当切换时间节点为吹氧比56%以内，底吹氮氩切换对终点钢水氮质量分数影响较小，当切换时间节点为吹氧比高于56%时，终点钢水氮质量分数增幅较大。     

板坯角横裂成因及控制措施

针对微合金化钢角部横裂纹缺陷,从连铸工艺角度分析了板坯角横裂的形成原因,提出了微合金化钢角部横裂纹缺陷的控制措施。通过优化二次冷却强度、稳定结晶器液面、提高铸机精度、调整二冷喷嘴宽度、采用倒角结晶器及控制钢液增氮等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂纹得到了有效改善,缺陷发生率由24%降低至2%。