舞钢钢板尾部分层缺陷原因分析与改进

通过能谱分析表明,大颗粒非金属夹杂物是造成钢板尾部分层缺陷的主要原因。通过控制浇铸过程中模底保护渣的均匀性、纯净度,提高钢液的流动性等技术措施,较好的控制了大颗粒夹杂物的产生,减少了钢板尾部分层缺陷的产生,提高了钢板的探伤合格率。     

钢锭夹杂物形成机理及控制措施研究

钢锭中的外来夹杂大部分属于非金属夹杂,少数属于金属夹杂.在钢锭中的分布没有规律,此类夹杂物在钢中存在破坏钢锭基本组织的均匀性,连续性,在以后的加工成材时,热处理时,即在外力的作用下,就成了钢的疲劳破坏的根源.     

SPA-H钢分层缺陷问题分析及改进措施

针对SPA-H热轧板加工过程中出现的分层缺陷问题,通过宏观观察、金相分析、组织分析后认为,材料中的Al2O3夹杂物及偏析是导致分层缺陷的主要原因。采取了降低转炉终点氧含量、优化钢包顶渣改质工艺、全程保护浇铸、确定拉速为（1.55±0.05） m/min、确定过热度为（25±5）℃等措施后,夹杂缺陷返修率为零,材料中未发现明显偏析。     

321不锈钢工艺控制及成品板缺陷形成机理研究

介绍了某钢厂炉卷轧机生产321不锈钢的化学成分设计、生产工艺控制和成品板的力学性能,并利用光学显微镜、扫描电镜对生产的321不锈钢夹杂物形貌及成品板表面缺陷进行了观察与分析。结果表明:炉卷轧机生产的321不锈钢力学性能优良,表面质量较好,其主要的表面缺陷为线鳞,是由于连铸坯中TiN夹杂物大量聚集造成的。控制影响夹杂物产生的Ti、Al、N、O等元素含量,设置合理的LF炉吹氩搅拌参数,控制浇注时的过热度等措施可有效改善321不锈钢成品板的表面质量。     

高强船板探伤缺陷原因分析

采用金相显微镜、扫描显微镜对14 mm厚高强船板超声波探伤不合格原因进行分析。结果表明,连铸过程中结晶器液位波动致使结晶器保护渣卷入连铸坯,形成的球状氧化物及超出评级标准的超大硅酸盐类非金属夹杂物是探伤不合格的原因。采取优化结晶器保护渣性能、严控浇铸过程中氩气流量,调整浸入式水口浸入深度等措施后,高强船板在后续生产中能够满足探伤要求。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢148 mm厚板尾部分层缺陷分析及控制工艺

采用扫描电镜及电子探针对55 t钢锭成材148 mm厚2.25Cr-1Mo-0.25V钢板尾部分层缺陷进行观察分析,结果表明：分层缺陷是由于模铸保护渣卷入钢液造成的。为减少钢板尾部分层缺陷,对冶炼工艺进行优化,精炼过程中采用碳粉、电石及1.2～2.0 kg/t_钢Al线复合脱氧工艺,真空后软吹12～14 min,采用高粘度、低熔点、高熔速及膨胀系数较大的模铸保护渣。优化工艺后,钢板尾部分层缺陷出现概率分别为11.3%、9.6%、6.9%,分层缺陷导致钢板废品率由原8.1%降至1.7%。     

热轧卷表面线状缺陷分析

为了研究热轧卷表面线状缺陷产生的原因,通过扫描电镜和能谱对热轧卷表面线状缺陷的形貌和成分进行分析,并对缺陷在钢卷断面方向的分布进行统计。结果表明,结晶器保护渣卷入和钢液中的夹杂物是导致热轧卷表面线状缺陷产生的主要原因,而缺陷分布与断面宽度有关。在研究线状缺陷形成机理的基础上,采取钢包顶渣改质、控制钢包镇静时间、优化保护渣性能和水口结构、火焰清理、优化氩气吹气量等控制措施,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷发生率得到有效控制,热轧卷表面线状缺陷率由0.63%降至0.30%以下。     

SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷分析

利用ZEISS SUPRA55扫描电镜观察和OXFORD能谱仪分析了SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷,系统分析了连铸浇钢工艺和保护渣性能,认为连铸结晶器卷渣是SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷产生的主要原因。通过采取优化保护渣性能、提高连铸恒拉速率、改进钙处理工艺等措施,SPHC冷轧板表面夹杂重皮异议率降低了86.7%。     

厚钢板超声波探伤缺陷成因及控制

本文介绍了锭一材钢板超声波探伤缺陷类型,通过低倍检查和能谱分析,确认缺陷部位的夹杂物种类,指出缺陷产生的原因,提出相应的控制措施。     

高速钢电渣锭夹渣缺陷的控制

通过对高速钢电渣锭夹渣缺陷机理分析,采取合理设定重熔工艺参数和重熔前进行捅渣操作,减少了结晶器挂渣现象,大幅度减少了电渣锭夹渣缺陷。     

40Cr钢浸入式水口结瘤分层结构的形成机理

  为明确转炉→LF精炼→连铸工艺条件下生产40Cr钢浸入式水口结瘤分层结构的形成机理,采用扫描电镜、阴极发光仪以及FactSage 7.1热力学软件,对40Cr钢水口结瘤形貌及分层结构进行了研究。结果表明,浸入式水口结瘤物分为水口脱碳层、凝钢层、夹杂物堆积层、凝钢层和表面疏松层。分析了40Cr钢在连铸过程中钢中Al2O3、Al2O3 CaO(SiO2)和Al2O3 MgO尖晶石在水口内壁上的分层沉积现象。结合现场工艺,研究了双凝钢层的形成机理,并通过热力学计算解释了结瘤物的形成机理。     

由于分层缺陷引起热轧带钢性能异常情况分析及控制

某钢厂热轧产品力学性能分析过程中,发现因试样存在分层缺陷造成性能不合格的问题。通过对分层试样进行宏观、金相、扫描电镜及能谱检测分析,发现分层缺陷部位存在两类问题：一是缺陷位置存在大量保护渣的成分元素,个别区域存在少量Zr元素;二是缺陷位置存在较多的铁素体带且有大量长条状硫化物类夹杂聚集。本文介绍了分层试样分析检测结果,依据检测结果对试样分层缺陷产生的原因进行了分析。分析发现,结晶器内卷渣和连铸坯中严重P偏析是导致铸坯后续加工出现分层缺陷的主要原因,并依此提出了工艺改进措施。     

钢锭成材钢板常见缺陷定性及改进措施钢锭成材钢板常见缺陷定性及改进措施

以舞钢公司扁锭生产低合金系列特厚钢板探伤不合的缺陷为研究对象,根据钢锭的凝固理论、钢板缺陷各项检测分析以及大钢锭锭型数据模拟优化,从钢水质量、控制手段、锭型设计各方面着手,分析常见缺陷的性质及产生原因,提出了解决扁锭内部缺陷的措施。     

轴承钢表面缺陷形成机理研究

针对轴承钢原始裂纹产生原因进行分析,从钢锭模老化程度、不同类型保护渣、开坯轧制工艺等方面进行了大量标定试验。经比较分析,认为钢锭模及轧辊老化严重、保护渣熔速低水分高是影响钢坯及钢材表面裂纹缺陷的主要因素。通过采取有效措施,钢材的黑皮通过率由原来的65%提高到90%左右。     

Cr5大型锻钢轧辊探伤缺陷的形成机理及控制

 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。     

济钢船板分层缺陷形成机制分析

济钢A32高强船板拉伸试验后试样出现断口分层现象。利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪，对分层缺陷严重的部位进行了观察、检测和分析。结果表明：分层缺陷主要与铸坯偏析处的铌、钛碳化物和硫化物夹杂、带状组织有关。通过对炼钢和轧钢生产过程的观察，提出了改进冶炼和轧制工艺等相关措施，提出解决该问题的具体工艺措施并应用于实际生产。     

H13钢中Mg-Al-O系夹杂物的形成机理及控制

 通过对保护气氛电渣重熔工艺和普通电渣重熔工艺H13钢的锻材成分、氧化物夹杂的组成分析,研究了电渣重熔工艺H13钢中Mg-Al-O系夹杂物的形成机理及控制问题,并通过Factsage软件对Mg-Al-O系夹杂物的各优势区进行了理论计算。结果表明,保护气氛电渣重熔工艺中氧质量分数较低,仅为0.001 5%,氧化物夹杂主要是MgO·Al2O3,1～3 μm的小尺寸占比达到了62.5%;普通电渣重熔工艺中氧质量分数较高,达到了0.002 4%,Mg-Al-O系夹杂物以72.5%Al2O3＋27.5%MgO·Al2O3为主,含有4%的5～8 μm大尺寸夹杂物,1～3 μm小尺寸占比仅为37.8%,尺寸偏大。钢液中镁、氧质量分数的变化对MgO·Al2O3的优势区域影响较大,高镁、低氧有利于MgO·Al2O3生成,减小H13钢中氧化物夹杂尺寸。但MgO·Al2O3会作为大尺寸碳氮化物(Ti,Nb,V)(C,N)异质形核核心,后期对此问题还要做进一步研究。     

冷轧板表面线状缺陷的研究

冷轧板工艺复杂,生产周期长,厚度较薄,因此容易出现表面质量问题,如线状缺陷、裂纹、翘皮、坑、划伤等是常见缺陷。针对线状缺陷,对宏观缺陷处取样,通过扫描电镜在高倍下发现缺陷处有非金属夹杂物呈串链状沿着轧制方向分布,利用X射线能谱仪确定夹杂物成分为Al₂O₃。结合转炉炼钢、精炼和连铸等实际生产过程,发现非金属夹杂物的产生是由于钢水中氧含量过高,通过减少钢水中氧含量来减少Al₂O₃夹杂的含量,从而减少甚至消除表面线状缺陷,提高板坯质量。     

镍基耐蚀合金钢冷轧起皮缺陷分析及控制

分析研究镍基耐蚀合金冷轧表面起皮缺陷,发现变形能力较差的夹杂和少量保护渣是引起冷轧表面起皮缺陷的重要原因。对采用EAF-AOD-LF-CC工艺路线生产镍基耐蚀合金炼钢连铸过程夹杂物的成分组成和形貌、尺寸变化进行了分析,结果表明,镍基耐蚀合金主要形成呈不规则形状的铝复合夹杂物,其变形能力较差。随着LF精炼和连铸的进行,镍基耐蚀合金夹杂物的平均直径呈逐渐减小的趋势,气体含量呈下降趋势,连铸坯夹杂物的平均直径为18μm左右。采用复合脱氧工艺与延长弱搅拌时间,有利于改善镍基耐蚀合金冷轧缺陷,实施后改善效果显著。     

表检系统在冷轧板表面线性缺陷检测中的应用

保护渣缺陷、气泡缺陷、夹杂物缺陷和擦划伤缺陷是冷轧薄板表面典型的4种线性缺陷,由于此4种线性缺陷宏观形貌相似,优化前的表检系统难以对其进行准确区分,给线性缺陷的判定、溯源及工艺改进造成了极大的困难。通过大量取样分析,并对各线性缺陷的表检结果和实物形貌以及微观特征进行了对比,明确了各线性缺陷的宏观和微观形貌特征,并以此为依据优化了线性缺陷表检系统的判定规则和图库,使冷轧薄板表面线性缺陷判定的准确率由80%提高至90%。