AlN析出对DC01搪瓷用钢鳞爆性能的影响

为了研究AlN颗粒析出对DC01搪瓷用钢鳞爆性能的影响,通过对DC01搪瓷用钢采用不同卷取温度(580、610及640℃)控制退火成品第二相粒子AlN颗粒析出并采用模拟搪瓷试验对退火成品进行涂搪对比。结果表明,当卷取温度为580℃时,退火后析出相以Fe3C颗粒为主,平均尺寸约为500 nm;随着卷取温度升高到640℃,在钢板内形成大量、弥散分布的第二相粒子AlN颗粒,其平均尺寸为50 nm左右,从而形成了大量的贮氢陷阱,能有效提高钢板的贮氢性能,避免鳞爆缺陷产生。     

低成本冷轧搪瓷钢板的研制

研制了一种低成本冷轧搪瓷钢板,分析了该钢板的显微组织和力学性能,通过氢渗透法测试了钢板的抗鳞爆性能,采用静电干法工艺对钢板双面涂搪,测定了搪瓷板的密着性。结果表明,钢板组织为铁素体,晶粒度为7级,钢中形成了大量第二相粒子,包括短线状MnS夹杂、球状(或椭球状)含锰氧化物以及细小的硫化物析出相;钢板屈服强度低于190 MPa,伸长率超过42%,加工硬化指数和塑性应变比分别达到0.25和1.7以上,达到了冲压用钢DC03的力学性能指标要求;钢板氢渗透时间平均值为14.4 min/mm~2,涂搪后无鳞爆缺陷,搪瓷密着性为1级。     

Ti-IF冷轧搪瓷钢的贮氢机理和氢渗透试验研究

分析了Ti-IF冷轧搪瓷钢的贮氢机理,通过3种不同成分钢板的氢渗透试验,研究化学成分、冷轧压下率、第二相粒子等对钢板贮氢性能的影响。结果表明,Ti、S含量较高的钢中第二相的体积分数也高,贮氢性能越好;冷轧压下率越高,钢板贮氢性能越好,相应的抗鳞爆性能越好。     

析出相的微区电位差对搪瓷用钢板贮氢能力的影响

为了探究TiN、Ti(C,N)、MnS等析出相的微区电位差与搪瓷用钢抗鳞爆性能的关系,选取3种不同成分的搪瓷用钢板,利用扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜及电化学氢渗透试验,研究了3种钢板的析出相电位差和抗鳞爆性能。研究发现,搪瓷用钢板中不同种类析出相电位差存在差异,随着不可逆陷阱析出相微区电位的增加,钢板的有效扩散系数减小,抗鳞爆能力增强。其中,含有MnS析出相的微区电位差最大,具有最好的贮氢能力;Ti的碳氮化合物析出相的电位差较小,贮氢能力相对较弱。     

210 MPa级别新型冷轧搪瓷用钢的组织及性能

针对电热行业向着低成本、绿色环保和高安全性能方向发展的趋势,开发了210 MPa级别新型冷轧搪瓷用钢。研究了模拟搪烧工艺对试验钢组织性能的影响;结合湿法搪瓷工艺,对比了在简化的搪前处理工艺下试验钢和对比钢的密着性能;采用电化学方法测定了试验钢的抗鳞爆性能。结果表明:显微组织主要由等轴状铁素体和少量珠光体组成,经850℃、不超过15 min的条件下模拟搪烧,试验钢防止晶粒粗化的能力较强,屈服强度仍可保持在210 MPa以上;在盐酸或硫酸更换为有机酸、免除披镍处理的条件下,试验钢和瓷釉在搪烧后形成了含有Fe、Si、O、Ni、Co、Cr、K等元素的粗糙界面,极大改善了钢板与搪瓷层的结合强度;试验钢的平均氢渗透值超过6.7 min/mm^(2),具有优异的贮氢性能。     

双面搪瓷用含钛热轧高强钢的组织和性能

简述了工业生产的一种热轧双面搪瓷专用钢的成分和生产工艺,并与一种普通的碳素结构钢进行了组织、性能对比研究。结果表明,这种搪瓷专用钢经高温搪烧后的晶粒组织仍非常细小,且基体中弥散分布着大量的Ti C、Ti_4C_2S_2等析出相。在800~890℃间进行两次高温搪烧后,其屈服强度仍可以达到342 MPa的较高水平。氢渗透试验结果表明,搪瓷专用钢的贮氢性能远优于作为对比样的普通碳素结构钢。经双面湿法搪烧后可以获得良好的搪瓷层气泡结构,并且不会出现鳞爆缺陷。     

热水器内胆用热轧搪瓷钢的开发与性能

通过180 t顶底复吹转炉+LF成分控制及Ti微合金化,连铸成230 mm板坯经1200-1250℃加热,控制轧制后快速冷却至500～700℃卷取等工艺措施,山西太钢不锈钢公司成功开发了热水器内胆用热轧搪瓷钢（/%:≤0.14C,≤0.06Si,≤1.20Mn,≤0.030P,≤0.025S,≤0.10Ti）2 mm热轧钢板。结果表明,热轧钢板经850℃10 min模拟搪烧后仍具有较高的强度（Rm 366 MPa）以及良好的成型性能;热轧态晶粒均匀细小,搪烧后晶粒尺寸无明显变化,且有大量第二相粒子弥散析出;工业生产的搪瓷钢经单面搪瓷后表现出良好的抗鳞爆性能;能够满足制作热水器内胆的各项应用要求。     

IF钢搪瓷板析出相的研究

2001年武钢开始生产冷轧IF钢搪瓷板，为了解IF钢瓷板成分设计的合理性和优化生产工艺，在透射电镜上观察了钢中析出相的形态，用能谱仪分析了析出相的成分，并对析出相的平衡进行了计算。研究结果表明：IF钢搪瓷板中的析出相主要为TiS、Ti4C2S2、TiN以及细小的FeTiP相；钢的碳含量增加和低的热轧加热温度有助于Ti4C2S2相的析出；钢中富余的固溶Ti将在退火温度下形成FeTiP相，粗大的TiS、Ti4C2S2析出相，既使钢板具有良好的涂搪性能，又对钢的深冲性能无有害影响，因此，IF钢搪瓷板具有很好的涂搪性能和深冲性能。     

鞍钢搪瓷用热轧带钢的开发与应用

制取了9种不同Ti含量的试样,通过实验室正火处理等方法调整析出相的析出状态,通过测试氢渗透时间、搪瓷试验等研究了Ti含量和析出状态对抗鳞爆性能的影响。结果表明,氢渗透时间随Ti含量及Ti／C比值的升高而延长。当Ti以析出粒子存在时,钢板具有更好的抗鳞爆效果。介绍了基于研究结果开发的双面搪瓷用热轧钢板的技术特点、实际性能水平和应用情况。     

含钛超低碳搪瓷钢板的退火工艺

 研究了两种不同退火工艺——罩式退火和连续退火工艺对含钛超低碳搪瓷钢板成型性能和贮氢性能的影响。试验结果表明，材料经连续退火后其成型性能略优于罩式退火，而其贮氢性能是经罩式退火后的明显好于连续退火。因此综合考虑，采用罩式退火工艺可实现成型性能和贮氢性能的良好匹配。     

DC01EK冷轧搪瓷用钢开发及其抗鳞爆性能

在保证成形性能和抗鳞爆性能的前提下,以传统冷轧板DC01的成分为基础,适当的提高碳、锰和硫的含量,通过热轧、冷轧和退火工艺控制,获得了一种低成本高贮氢性能的搪瓷用钢。钢板的屈服强度不大于270 MPa,抗拉强度不大于400 MPa,伸长率不小于30%。钢板中的Fe3C和MnS均为有效的贮氢陷阱。随着退火温度的升高,Fe...     

搪瓷用冷轧薄钢板的生产

搪瓷用钢板需具有良好的密着性、抗搪烧变形性、抗鳞性等特殊的搪烧工艺性能。我国日用搪瓷用冷轧薄板为非搪瓷专用板,鳞爆、气泡、弹点等缺陷时有发生。国外搪瓷板已系列化,生产工艺日趋完善。     

超低碳搪瓷钢中氮的控制及其对夹杂物的影响

研究了超低碳搪瓷钢RH减泵增氮的规律以及搪瓷钢中氮含量对夹杂物的影响。结果表明,RH减泵增氮25 min以内,减泵时间与钢中氮含量的关系符合二次项公式γ=-0.226x²+9.429x+31.21。搪瓷钢中夹杂物主要是含Ti的第二相析出物及少量单独的Al₂O₃颗粒。小尺寸夹杂物成分以TixS为主,大尺寸夹杂物成分以TiN为主。常规工艺搪瓷钢中氮含量为0.0038%,两个增氮的搪瓷钢中氮含量分别为0.010 8%、0.0127%,对应的钢中夹杂物总量分别是355.61、545.74、558.77 μm²/mm²。常规工艺搪瓷钢中各个尺寸区间的夹杂物数量都是最少的。考虑搪瓷钢储氢性能和RH增氮时间,钢中氮含量宜控制在0.01%左右。     

08TiXt热轧叠轧薄板抗鳞爆性能的研究

采用电化学方法，自动记录强制鳞爆时间和测定氢在搪瓷用钢中的扩散行为，表明０８ＴｉＸ钢忆叠轧薄板的抗鳞爆性能远远超过搪瓷工业上常用的Ａ３和１０号钢，完全达到使用要求，通过测试也表明，热轧 钢材抗鳞爆性能高于热轧退火状态的钢材；随着热钢材热处理的升高，其抗鳞爆性能降低；提高钢村的Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｓ）比值，可提高搪瓷用钢的抗鳞爆性能。     

Study on microstructure and properties of cold-rolled high strength steel for enameling

With its superior comprehensive properties,cold-rolled enameling steel is widely applied in many fields.However,its low yield stress greatly limits its application.This study aims to improve the yield stress of cold-rolled enameling steel under the premise of meeting formability and enameling properties by strengthening the ferrite matrix via solid strengthening of Mn.The grain size of ferrite before and after enameling,mechanical properties of annealed steel,and precipitation behavior of second-phase precipitates are obtained through studying the microstructure and properties of enameling steel at different stages.The microstructure of the steel investigated at room temperature is found to contain equiaxial ferrite and bunchy cementite particles;the ferrite grains have grown to some extent after enameling.The fine dispersed TiC particles and cementite particles contained in the annealed steel are the main factors improving the hydrogen storage capability.Finally,the result of a falling-ball impact test shows that the steel has achieved excellent adherence.     

氢的大规模制备及在钢铁行业的应用和展望

中国钢铁产量占世界总产量的一半以上,随着全球“碳达峰”“碳中和”的推进,钢铁行业面临着巨大的低碳发展挑战。氢能被认为是一种低碳能源,“以氢代碳”是实现源头降碳和流程低碳转型的重要途径之一。重点介绍氢气基本性质、制备来源与碳排放的关系,探讨煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢4种主流大规模制氢路线的技术特性、发展现状、制备成本和发展方向,结合钢铁行业的用氢特点,对氢在氢冶金和燃料替代方面的应用前景进行分析展望,提出中国钢铁行业通过实施氢能利用逐步实现低碳转型的发展路径。     

低碳冷轧搪瓷钢DC01EK研发及抗鳞爆性能研究

通过安钢1780 mm热连轧-1550 mm冷轧生产线研发了1.8 mm的低碳冷轧搪瓷钢DC01EK(/%:C≤0.06,Si≤0.03,Mn:0.15～0.25,P≤0.015,S:0.010～0.020,Alt:0.020～0.040,B:0.0010～0.0020)和抗鳞爆性能研究。热轧采用直接热装工艺，终轧温度890℃,卷取温度720℃,控制BN、MnS和Fe₃C第二相粒子析出，以提高抗鳞爆性能，采用810℃退火温度，提高了低碳冷轧搪瓷钢DC01EK的冲压性能。结果表明：低碳冷轧搪瓷钢DC01EK屈服强度在208～239 MPa,抗拉强度在333～348 MPa,伸长率>36%,其金相组织为铁素体和珠光体，能够满足冲压成形要求。并通过氢渗透试验，研究了硼元素及第二相粒子对低碳冷轧搪瓷钢抗鳞爆性能影响。     

Mass-transport processes at the steel-enamel interface

Mass-transport processes at the enamel-steel interface were investigated by studying the rheological properties of the enamel and the microstructure of the enamel-steel interface. The thermophysical properties, e.g., the viscosity and spreading behavior of enamel were measured using the rotating bob and the sessile drop techniques, respectively. The results show that the viscosity of the enamel decreases sharply as the FeO concentration increases from 0 to 25 wt pct, while the contact angle changes with the increasing thickness of the NiO precoat. Microstructural characterization also revealed evidence for the presence of an interfacial gradient force (more specifically referred to as the Marangoni convection) confined within the 0- to 80-μm thickness at the enamel-steel interface. This force is responsible for a convective flow, which determines the formation of flow striae at the interface. The striae act as a sink for evolved gases and provide transport away from the enamel-steel interface. In addition, experimental simulation of Marangoni convection (interfacial-gradient force) was carried out by selectively doping the steel surface with excess Fe₂O₃ powder. The presence of convection flow was confirmed by analyzing the pattern of iron oxide particles dispersed across the surrounding enamel layers. Based on the microstructural characterization and the thermophysical data, we propose a mechanism for mass transport at the glass-steel interface.