U75V钢相变动力学曲线测定及热处理工艺研究

用Formastor-F型热膨胀仪测定了U75V钢的相变动力学曲线(CCT与TTT曲线);对该钢轨的热处理工艺进行了初步探讨。结果表明:当冷却速度为0.25~6.00℃/s时,组织以珠光体为主,且随冷却速度增加,组织变细,硬度增大;冷却速度大于6.00℃/s时,组织中开始出现马氏体;当转变温度大于525℃时,组织为珠光体,且随温度减小,片间距变细,硬度增大;当温度降到500℃时,开始发生贝氏体相变。U75V钢热处理时,控制转变温度高于525℃并进行等温转变,冷却速度为2.00~6.00℃/s,获得的珠光体片间距最细,硬度可满足钢轨的性能要求。     

U76CrRE钢轨的热处理

目前,我国TB/T 2635-2004<热处理钢轨技术条件>标准中关于H370级的钢轨U75V和U76NbRE钢抗拉强度≥1230 MPa,硬度341～401 HB.而铁路运输列车轴重、行车速度和频次不断提高,例如大秦线列车轴重达25 t,年运量达3亿吨,使钢轨的损伤加剧,特别是曲线段钢轨伤损愈加严重,缩短了钢轨使用寿命.     

150 t BOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[O]≤20×10-6,非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级.国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液.研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm×380mm连铸流程冶炼钢轨钢U71 MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响.结果得出,钢轨头部的≤20 μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]＞0.15％,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO2) =2.5 ～3,∑(FeO+ MnO)≤1.0％可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸.     

套管TG22热轧钢带研究及产业化

为了适应深井及超深井应用需求,通过设计化学成分及优化轧制工艺,开发一种兼备强度和低温冲击韧性的油气井用TG22热轧钢带。结果表明:采用化学成分设计为Fe-0.24%C-0.20%Si-1.30%Mn-0.020%Nb时,加热炉目标出钢温度1170℃、中间坯厚度46mm、终轧温度830℃和卷取温度570℃时,热轧钢带力学性能为Rel 506～554 MPa、Rm 654～685 MPa、A₅₀29%～35%、Rel/Rm 0.75～0.82及KV₂（-10℃）45.5～63.6 J。     

100t 转炉留渣双渣法冶炼高硅高磷铁水试验

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P]_e/[P]_r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。     

大方坯凝固过程鼓肚应变及内裂纹形成的研究

通过建立大方坯凝固过程的传热模型,获得大方坯冷却传热过程的主要凝固参数,在此基础上建立了凝固前沿坯壳所承受的应变模型,讨论了大方坯凝固过程的主要应变及其主要影响因素,并针对实际铸机的设备和工艺状况,计算大方坯凝固过程的鼓肚应变,讨论了具体钢种产生裂纹的可能性.     

重轨钢连铸技术的开发应用

介绍了包钢在重轨钢生产设备和工艺方面的变化以及目前所能达到的质量水平。重点说明了在采用铁水预处理—顶底复吹转炉冶炼— L F精炼— VD真空处理—连铸工艺后 ,在钢中气体、全氧、夹杂物的控制和大方坯内部质量的控制方面所采取的技术措施 ,取得了 [H]<0 .0 0 0 2 5 %、[N]≤ 0 .0 0 4 0 %、全氧≤ 0 .0 0 2 0 %、全铝≤0 .0 0 4 %的冶金效果。比较分析了 M- EMS和 M- EMS+F- EMS电磁搅拌技术对大方坯内部质量产生的影响 ,得出两种搅拌方式下中心碳偏析指数分别为 1.19和 1.10。     

出口巴西钢轨试制

通过在碳锰钢中加入Cr强化元素,试制了AREMA标准强度钢轨,性能要求钢轨屈服强度Rp0.2≥510 MPa,抗拉强度Rm≥980 MPa,伸长率A≥9%,踏面硬度HB≥300。工业试验和规模化工业生产实践证明,此SS钢轨生产工艺顺行,性能稳定,可以满足用户需要。     

应用稀土氧化物冶金技术改善高强钢焊接性能

在高强钢中加入5×10~(-6)和23×10~(-6)稀土Ce,研究了Ce对焊接热影响区冲击韧性、微观组织、原奥氏体晶粒以及焊接接头断口形貌的影响与机理。钢中含Ce量为5×10~(-6)时,能在镁铝夹杂物外围生成少量CeAlO_3夹杂物,但不能完全改性镁铝夹杂物,当Ce添加量达到23×10~(-6)后,Ce能够完全改性MgO-Al_2O_3尖晶石,生成(CeCa)S+MgO-Al_2O_3+MnS稀土夹杂物。对含有Ce的高强钢板进行模拟焊接,结果表明,在4组不同焊接热输入条件下,钢中加入23×10~(-6)Ce后,比钢中加入5×10~(-6)Ce的钢焊接热影响区的Charpy冲击功有所提高。微观组织分析发现,23×10~(-6)Ce含量的高强钢试样焊接热影响区断口形貌呈现韧窝状,韧性更好;当热输入从25 kJ/cm逐步提高到100 kJ/cm时,含5×10~(-6)Ce的高强钢热影响区原奥氏体晶粒平均尺寸增加了75.6%;含23×10~(-6)Ce的高强钢的原奥氏体晶粒平均尺寸增加了52.4%,即钢中Ce含量的增加抑制了焊接热影响区原奥氏体晶粒的长大。通过微观组织分析对比,说明稀土Ce在高强钢中起到了延迟焊接热影响区上贝氏体组织形成的作用,同时抑制焊接过程中原奥氏体晶粒的长大。利用高温共聚焦显微镜观察到了稀土夹杂物钉扎于原奥氏体晶界,抑制焊接过程中晶粒的长大,验证了稀土Ce对高强钢焊接热影响区性能改善的机理。本工作表明应用稀土氧化物冶金可以改善稀土高强钢的焊接性能。