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相似文献
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1.
Q235钢中夹杂物演变规律和生成机理分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
 为了更好地控制Q235钢中非金属夹杂物的种类和数量,提高钢的冲击韧性,采用自动扫描电镜分析了Q235钢中非金属夹杂物在LF精炼、中间包和连铸坯中成分和形貌的演变规律。采用FactSage热力学软件对钢中各类夹杂物的生成机理进行了分析。研究发现,钢中非金属夹杂物的演变规律为均相的SiO2-MnO夹杂物→均相的SiO2-Al2O3-MnO-TiOx夹杂物→双相的Al2O3-SiO2-CaO包裹着MgO·Al2O3类夹杂物→多相的TiOx-SiO2-Al2O3-CaO-MnO-MnS夹杂物。样品冷却过程中均相的SiO2-MnO夹杂物发生相变析出纯SiO2导致在LF精炼初期钢中出现双相SiO2-MnO类夹杂物。加入的硅钙钡合金中铝含量较高,导致液态夹杂物在钢液中析出MgO·Al2O3,以及在LF出站钢样品中出现双相的Al2O3-SiO2-CaO包裹着MgO·Al2O3类夹杂物。含钛的夹杂物在连铸坯凝固冷却过程会析出纯的Ti3O5,并且钢中还会析出MnS析出相,因此连铸坯中存在多相的TiOx-SiO2-Al2O3-CaO-MnO-MnS夹杂物。  相似文献   

2.
李永超  杨玉丹  卢彩玲  黎才庆  王维 《钢铁》2023,(2):83-89+103
不变形大尺寸氧化物夹杂是造成弹簧疲劳失效的主要原因,可通过获得具有良好变形性能的低熔点塑性夹杂物,减少轧制后氧化物夹杂的尺寸,以减轻夹杂物的不利影响。为了研究工业化生产的硅脱氧弹簧钢中氧化物夹杂在轧制过程中的演变行为,采用SEM+EDS分析连铸坯、中间坯到成品线材各阶段中氧化物夹杂的形貌、成分、尺寸和密度变化。结果表明,连铸坯中主要为SiO2-Al2O3和SiO2-Al2O3-CaO两类呈球状的夹杂物,基本处于低熔点区,中间坯中SiO2-Al2O3和SiO2-Al2O3-CaO类夹杂物呈长条状,同时发现了蝌蚪状的SiO2类夹杂物,线材中存在5类夹杂物,其中4类呈长条状的夹杂物,除了SiO2-Al2O3和SiO2-Al<...  相似文献   

3.
帘线钢主要用于制作轮胎骨架和切割硅片的线锯,其中主流切割钢丝的直径已经达到了47μm。夹杂物的大小、变形能力对帘线钢拉拔过程中的断丝率极为关键。为了提高帘线钢中夹杂物的变形能力,通过向钢液中添加碱金属氧化物以变质钢中夹杂物,从而获得塑性良好的低熔点夹杂物。向帘线钢中分别添加了吨钢质量分数为0.3%、0.5%、1.0%的Na2CO3、K2CO3、B2O3,共冶炼了9炉钢,对产品取样并用扫描电镜观察夹杂物形貌和统计成分。FactSage(FactPS+FToxid数据库)相图计算和试验结果表明,随着帘线钢中Na2CO3加入量的增加,夹杂物中铝含量逐渐降低,当Na2CO3加入吨钢质量分数为0.5%时,钢中绝大部分夹杂物落在低熔点区域;随着帘线钢中K2CO3加入量的增加,夹杂物中硅含量逐渐降低,当K2CO  相似文献   

4.
翟俊  王伟  郎炜昀 《钢铁》2023,(4):39-47
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  相似文献   

5.
为了研究铝脱氧不锈钢开浇过程中二次氧化对钢水洁净度和夹杂物演变的影响,实现钢中夹杂物的有效控制,分别在LF精炼出站、开浇过程中不同时刻取样,采用扫描电镜、ASPEX自动分析仪、热力学计算等不同方法研究了铝脱氧不锈钢中夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸分布,确定了铝脱氧不锈钢开浇过程中夹杂物的演变行为和对应机理。研究结果表明,开浇过程钢中氧氮质量分数、夹杂物数密度变化规律类似,20 min时分别增加至7.4×10?5、0.0674%、17.1 mm?2,此后随着浇铸过程进行逐渐降低;LF精炼出站时钙处理改性夹杂物效果较好,其类型主要为CaO?Al2O3?SiO2?MgO,开浇过程中二次氧化降低了钙处理操作的作用效果,20 min时夹杂物类型转变为MnO?Al2O3?SiO2?CaO复合夹杂物,浇铸约60 min时,连铸过程中钢水的洁净度基本达到稳定,此时夹杂物类型重新转变为CaO?Al2O3?SiO2?MgO;二次氧化使得钢液中氧质量分数较高,促进了MnO?Al2O3-SiO2?CaO夹杂物的生成,而钢中大尺寸的CaO?Al2O3?SiO2?MnO?(MgO)夹杂物主要通过夹杂物间的碰撞聚合形成;凝固过程中随着温度的降低,促进了MgO?Al2O3尖晶石相和CaO?2MgO?8Al2O3相的析出,提高了夹杂物中Al2O3组分的含量。   相似文献   

6.
曾溢彬  包燕平  赵家七  王敏 《钢铁》2022,57(8):69-77
 某钢厂生产的55SiCr弹簧钢采用硅锰脱氧工艺,但在其冶炼过程中存在大量尖晶石类夹杂物,对最终产品的性能十分不利。尖晶石等硬、脆性夹杂物是弹簧在服役过程中疲劳断裂的主要因素之一,因此为明确弹簧钢中该类夹杂物的来源,进而控制并去除钢中非金属夹杂物,通过夹杂物自动分析、扫描电镜和能谱分析等手段,结合FactSage热力学计算分析了55SiCr弹簧钢冶炼过程夹杂物的演变及主要夹杂物的形成机理。分析结果表明,LF精炼后钢中夹杂物数量大幅上升,且其平均成分偏向SiO2-Al2O3-CaO三元相图中高熔点区域;夹杂物主要以SiO2·Al2O3·CaO·MgO为主,多表现为钙铝酸盐包裹或半包裹尖晶石的复合夹杂物类形态,此外还有少量单独的尖晶石夹杂物存在于钢中。对于上述夹杂物的形成及演变进行热力学计算,结果表明,钢液中Mg、Al含量上升将导致钢中析出大量尖晶石夹杂物,并与液态夹杂结合形成含镁复相夹杂物;同时,钢液成分的变化也会导致精炼过程生成的SiO2·Al2O3·CaO·MgO类夹杂物中MgO、Al2O3含量大幅增加,在复合夹杂物内部析出尖晶石相。因此,为减少硅锰脱氧弹簧钢中尖晶石类硬脆性夹杂物的生成,需要严格控制钢中Mg、Al含量,尽可能降低夹杂物中MgO、Al2O3含量,以实现对弹簧钢中非金属夹杂物的塑性化控制。  相似文献   

7.
采用扫描电镜观察了含钛焊丝钢中夹杂物的形貌与组成,重点分析了冶炼过程中夹杂物的形成和演变规律。结果表明,LF进站前的夹杂物主要类型为球形的SiO2-Al2O3复合夹杂物,其尺寸在6 μm左右;在LF精炼中,SiO2-Al2O3型夹杂物转变为不规则椭球形SiO2-Al2O3-CaO型夹杂物,其尺寸为5~10 μm。且随着精炼的进行,夹杂物的数量密度由LF进站前的131.81变成最终出站时的42.84个/mm2。在钢水精炼期间,夹杂物成分由最初的w(Al2O3)<20%的区域向CaO含量升高的区域移动,Al2O3的质量分数为20%~35%;LF精炼结束后的夹杂物类型除了SiO2-Al2O3-CaO外,还存在较多的近球形SiO2-Al2O3-CaO-MgO与形状不规则的SiO2-Al2O3-CaO-MgO-TiOx系夹杂物。另外,在铸坯中的复合氧化夹杂物的外层还发现有TiN夹杂物析出。夹杂物成分最终在铸坯中停留在w(Al2O3)<25%的区域,数量密度降低到27个/mm2左右。  相似文献   

8.
帘线钢凝固过程夹杂物生成热力学及工业实践   总被引:1,自引:0,他引:1  
 非金属夹杂物是影响帘线钢拉拔性能的重要因素之一,为了研究帘线钢中夹杂物的生成及转变机理,使用ASPEX自动扫描电镜观察分析了帘线钢工业生产过程中不同碱度条件下从钢液到铸坯中非金属夹杂物的转变现象,并使用FactSage7.0热力学计算软件对非金属夹杂物的转变机理进行了讨论。在高碱度条件下,钢液中非金属夹杂物主要类型为低熔点的CaO-SiO2-Al2O3-MnO,铸坯中非金属夹杂物的CaO和MnO含量有所降低,同时SiO2含量有所增加。在低碱度炉次中,钢液中非金属夹杂物主要为较高熔点的SiO2-MnO-CaO类型,Al2O3含量较低。连铸坯中非金属夹杂物的SiO2含量与钢液相比有所增加,同时MnO含量降低。热力学计算结果表明,帘线钢凝固和冷却过程中的非金属夹杂物转变由夹杂物自身的相转变和析出、非金属夹杂物和钢液间的化学反应以及溶解氧和钢基体化学成分的反应3方面原因造成。热力学计算结果较好地解释了帘线钢工业生产中钢液和铸坯中非金属夹杂物成分和形貌的转变,为帘线钢中非金属夹杂物的控制提供参考。  相似文献   

9.
综述了钢帘线和切割丝用钢"BOF-LF精炼-连续浇铸"工艺过程中夹杂物的控制技术。冶炼过程中通常采用Si—Mn脱氧,严格控制钢液中的Als及低碱度(CaO/SiO2≤1.0)渣系精炼等措施实现钢中夹杂物塑性化。生产实践表明,夹杂物塑性化并不完全等于低熔点化,一些厂家切割丝用盘条中MnO—SiO2-Al2O3系夹杂并未控制在低熔点区域,但轧制过程变形良好;生产过程中应避免由耐火材料引起的硬质外来夹杂;浇铸所涉及的Al2O3质耐火材料改用非Al2O3质材料可有效降低盘条拉拔过程中的断丝率。  相似文献   

10.
摘要:为探索高碳硅镇静钢中失效夹杂物的检测方法,通过大量分析切割钢丝拉拔断口明确了失效夹杂物类型,同时利用失效指数验证金相观察法、电镜分析法、极值统计法、电解法、盘条拉伸法等评价夹杂物的有效性。结果表明,以帘线钢、切割钢丝用钢为代表的高洁净度高碳硅镇静钢,失效夹杂物以高铝夹杂物为主,尺寸集中在10~40μm。断口分析是失效夹杂物的最直接评价方法,但耗时长。金相制样法评价失效夹杂物往往与实物质量不符。有机溶物电解法可以用来分析冶炼过程高铝夹杂物变化,为失效夹杂物控制提供方向。未时效盘条拉伸实验,可快速检测出高碳钢盘条中大尺寸夹杂物。  相似文献   

11.
在某企业生产的中高牌号DG47A(Fe-2%Si-0.36%Al-0.26%Mn)无取向硅钢热轧板中发现有长度达50μm左右的团簇状镁铝尖晶石夹杂物,这会影响后续加工过程的产品质量。通过对BOF→RH→中间包→铸坯进行取样分析和热力学计算研究其冶炼流程中夹杂物的演变规律。采用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对夹杂物的形貌、尺寸和种类进行分析,通过热力学计算了镁铝尖晶石夹杂物的生成条件,使用热力学计算软件PANDAT计算了该钢种凝固过程析出相变化规律。结果表明,RH脱碳后,夹杂物为SiO2;RH加铝3 min后,有Al2O3和少量SiO2夹杂物;在RH加硅铁、纯锰合金化后,出现Al2O3-MgO和含MnS的复合夹杂物;在加入脱硫剂后,出现含CaS的复合夹杂物;RH破空后,不再有单相Al2O3夹杂,出现Al2O3-MgO-MnS夹杂物,并发现少量含MgS的夹杂物。中...  相似文献   

12.
辛彩萍  岳峰  吴启帆 《特殊钢》2014,35(4):62-65
试验研究了钢厂BOF-LF-CC-高速线材轧制流程LF二元精炼渣60CaO-40SiO2、[O]27×10-6,和三元精炼渣47.5~50.2CaO-41.8~45.7SiO2-5~8 Al2O3、[O]12×10-6~14×10-6 对φ5.5 mm盘条中夹杂物种类、形貌、尺寸和数量的影响以及拉丝合股过程断丝指数的影响。结果表明,[O]较高、采用二元渣系精炼的盘条中夹杂物尺寸一般存7μm以上数量较多,Al2O3含量较高,且集中在盘条表面深度1 mm以内,断丝指数为2.5; [O]较低,采用三元渣系精炼的盘条中夹杂物SiO2含量较高,Al2O3含量较低,大部分夹杂物尺寸为~5μm,盘条表面没有较大尺寸的夹杂物,断丝指数为1.0~1.5,所以F采用含5%Al2O3的三元渣精炼,控制[O]≤15×10-6,降低钢中夹杂物数量和尺寸可显著改善钢帘线的拉拔性能。   相似文献   

13.
采用MoSi2电阻炉在MgO质坩埚内进行了精炼渣成分(%:47~64CaO、13~23SiO2、15~25Al2O3、5~10MgO、0~8CaF2;CaO/SiO2=2.0~4.5)对0.95%C-1.50%Cr GCr15轴承钢中氧含量和夹杂物的影响的实验研究。实验中发现,随精炼渣碱度CaO/SiO2由2增加至4.5,钢液中的终点全氧含量由20×10-6降至11×10-6,夹杂物的总数量、总面积和平均半径减小。适当提高Al2O3含量或添加CaF2,减少MgO含量,可以显著提高炉渣吸附夹杂物的速度和能力。低碱度渣精炼的钢液中夹杂物成分含有≥20%SiO2,塑性较好,夹杂物的尺寸为15~20μm。高碱度渣精炼的钢液中典型的夹杂物是氧化铝和铝镁尖晶石等脆性夹杂物,尺寸≤5μm。  相似文献   

14.
王昆鹏  姜敏  赵昊乾  王新华  王郢 《钢铁》2016,51(1):33-38
 借助Aspex Explorer全自动分析技术对日本神户制钢和国内某钢铁厂所产切割丝用盘条的夹杂物分析检测,详细讨论氧化物夹杂的尺寸、数量密度、成分以及形态。结果表明:神户所产盘条中夹杂物数量少、横截面尺寸均在5 μm以下,存在两类夹杂物,即富SiO2的SiO2-MnO-Al2O3-(R2O,R=Na、K)系和低熔点的CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(MgO)系夹杂物,两类夹杂物沿轧向均能很好变形,国内某厂所产盘条中夹杂物也分为两类:SiO2-MnO-Al2O3以及CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(MgO),夹杂物数量多,变形差且检测到横截面尺寸5 μm以上的夹杂物。盘条化学成分分析表明,神户盘条中[w([Al]s)]为0.000 4%~0.000 6%,[w(T[O])]为0.001 2%~0.001 3%,国内盘条[w([Al]s)]为0.000 5%~0.000 6%,[w(T[O])]为0.001 5%~0.001 6%。  相似文献   

15.
通过工业试验取样研究了X80管线钢精炼过程夹杂物的类型、尺寸、成分等变化规律,并结合FactSage8.1软件对钙处理和钢液冷却凝固过程夹杂物的演变机理进行了热力学计算分析。试验结果表明,LF精炼结束时夹杂物主要为MgO–Al2O3和MgO–Al2O3–CaO,数量占比分别为25%、75%,其尺寸主要分布在1~5 μm之间,且1~2 μm和2~5 μm的夹杂物比例分别为56.0%、37.3%;RH精炼中T[O]、[N]质量分数分别由LF精炼结束时的0.0022%、0.0059%降低至0.0010%、0.0035%,夹杂物数量密度由LF结束约23.07 mm–2降低至7.44 mm–2,夹杂物去除率约67.8%;钙处理时,夹杂物主要为MgO–Al2O3–CaO和CaS–Al2O3–CaO系,夹杂物中CaS平均质量分数由RH精炼结束时的8%增加至36%,CaO平均质量分数由24%减少至12%;软吹结束时,尺寸<40 μm的夹杂物中SiO2占比在0~2.5%之间;尺寸>40 μm的夹杂物中SiO2占比在6.0%~8.0%之间,尺寸>40 μm的夹杂物主要为CaO–Al2O3–MgO–SiO2,其化学成分与精炼渣化学成分基本一致,其来源为精炼渣卷入。热力学计算结果表明,当[Ca]质量分数在10.5×10–6~15.8×10–6时,尖晶石夹杂全部完成改性,夹杂物全部为液态钙铝酸盐;当钢液在浇铸温度下,夹杂物主要为液态的钙铝酸盐,当温度降低至1428 ℃时,液态夹杂物完全转化为固态,随着温度继续下降1309 ℃以下,夹杂物的类型基本不发生改变,整个温降过程夹杂物中CaO含量减少,CaS含量增加。   相似文献   

16.
为了研究GCr15轴承钢浇铸过程MgO·Al2O3夹杂物形成原因,以改善钢的可浇性,对LF结束、RH结束、中间包冲击区、中间包浇铸区进行夹杂物全流程分析。LF结束夹杂物主要为镁铝尖晶石,并含有少量钙铝酸盐夹杂物。RH真空处理后镁铝尖晶石夹杂物被高效化去除,钢液中仅剩少量低熔点和高熔点钙铝酸盐夹杂物,中间包浇铸时可以在钢液中检测到许多MgO·Al2O3夹杂物。采用不含氧化镁的中间包覆盖剂和铝质中间包内衬,在不改变连铸其他工艺参数条件下,中间包MgO·Al2O3夹杂物数量并没有得到显著降低,中间包钢液中仍然可以检测到许多MgO·Al2O3夹杂物,这说明中间包钢-渣-耐火材料间的反应并不是MgO·Al2O3夹杂物的生成原因。向铁质提桶取样器中加入成分以SiO2、Cr2O3、Fe2O  相似文献   

17.
为了研究Fe-Mn-Al-C低密度钢脱氧合金化夹杂物的生成及机理,采用Si、Mn、Al进行脱氧合金化,通过场发射扫描电子显微镜结合夹杂物自动分析系统对Fe-Mn-Al-C低密度钢样品中的夹杂物进行观察。结果显示,Fe-Mn-Al-C低密度钢中夹杂物主要分为6类,即单颗粒Al2O3夹杂物、单颗粒MnS夹杂物、单颗粒AlN夹杂物、Al2O3-MnS复合夹杂物、AlN-MnS复合夹杂物、Al2O3-AlN-MnS复合夹杂物。单颗粒的Al2O3、MnS、AlN夹杂物的数量相对较多,夹杂物尺寸以小于5μm为主。热力学计算发现Al2O3在脱氧合金化时生成,AlN在固相分数为0.844时开始析出,而MnS在完全凝固后的固相钢中开始析出。不同夹杂物间的二维晶格错配度计算结果显示,MnS(110)/Al2O3(001)、AlN(001)/Al<...  相似文献   

18.
 以Cr5大型锻钢轧辊探伤缺陷为研究背景,通过对轧辊探伤不合缺陷部位进行解剖取样,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)确定探伤缺陷类型,并对合金炉→LF→VD→VC冶金过程进行跟踪取样溯源,分析冶金过程中夹杂物成分、形貌以及尺寸的变化,并结合FactSgae 8.1软件对导致探伤不合缺陷的形成机理进行了理论计算。研究结果表明,Cr5锻钢轧辊探伤不合格的缺陷主要由呈线性聚集的SiO2-MnO-Al2O3大尺寸夹杂物组成,单个夹杂物尺寸可达200 μm,缺陷夹杂物成分与浇注前SiO2-MnO-Al2O3夹杂物的成分一致。在合金炉出钢前发现大量的SiO2-MnO-Al2O3型夹杂物,在LF精炼过程中没有得到完全去除,而VD过程大搅拌条件下进一步使得SiO2-MnO-Al2O3大颗粒夹杂物卷入钢液。因SiO2-MnO-Al2O3夹杂物与钢液的接触角过小,与钢液具有良好的润湿性,精炼过程中不易上浮去除,凝固过程中聚集并残留于钢锭中形成聚集性的大颗粒夹杂物区域而导致锻钢轧辊探伤不合。热力学计算表明,在Cr5轧辊目标成分下,当钢液铝质量分数为0.003%以下且氧质量分数为0.015%以上时,SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物稳定存在;随着铝含量不断上升,SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物相区稳定存在所需的溶解氧含量不断升高;当钢液的铝质量分数达到0.023%以上,液态夹杂物完全消失。在实际生产过程中将合金炉出钢前及在后续工序中钢液的铝质量分数控制为0.023%以上可使SiO2-MnO-Al2O3液态夹杂物改性为Al2O3或富含Al2O3的夹杂物,易于上浮、吸收并去除,有效减少了Cr5锻钢轧辊的废损率。  相似文献   

19.
为探索高碳硅镇静钢中失效夹杂物的检测方法,通过大量分析切割钢丝拉拔断口明确了失效夹杂物类型,同时利用失效指数验证金相观察法、电镜分析法、极值统计法、电解法、盘条拉伸法等评价夹杂物的有效性。结果表明,以帘线钢、切割钢丝用钢为代表的高洁净度高碳硅镇静钢,失效夹杂物以高铝夹杂物为主,尺寸集中在10~40μm。断口分析是失效夹杂物的最直接评价方法,但耗时长。金相制样法评价失效夹杂物往往与实物质量不符。有机溶物电解法可以用来分析冶炼过程高铝夹杂物变化,为失效夹杂物控制提供方向。未时效盘条拉伸实验,可快速检测出高碳钢盘条中大尺寸夹杂物。  相似文献   

20.
在航空发动机用轴承钢M50NiL的真空冶炼过程中使用不同脱氧剂进行脱氧,重点研究了不同脱氧剂类型对钢中夹杂物形貌、类型、尺寸及数量密度的影响。结果表明,未添加脱氧剂时,钢中夹杂物主要为Al2O3和铝镁尖晶石;使用Al-RE作为脱氧剂后,钢中夹杂物的主要类型为稀土夹杂物;而使用Al-RE-Si-Mn作为脱氧剂后,钢中夹杂物类型、尺寸及分布特征与Al-RE脱氧剂基本相当。稀土元素的加入能明显改善钢中夹杂物的类型及形貌,使主要夹杂物类型由带有棱角且形状不规则的富Al2O3型夹杂物转变为近球形的稀土夹杂物,同时降低了钢中夹杂物的最大尺寸,以及大尺寸的Al2O3夹杂物数量,但过量的稀土使得钢中出现了稀土夹杂物的团聚。  相似文献   

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