HRB400钢的洁净度及性能研究

针对某钢厂生产HRB400高强度带肋钢筋的不同合金化工艺,对转炉出钢至成品钢筋全流程生产过程取样分析,研究其在不同钒氮合金加入量下的钢水洁净度,及合金化对钢筋力学性能的影响。分析结果表明：吹氩过程中并没有产生明显的吸气;铸坯T[O]含量在50×10-6左右,夹杂物以MnO-SiO2复合夹杂物以及硫化物夹杂为主,粒径基本在10μm以下;VN合金加入量对于钢中夹杂物的类型没有产生明显影响,而对钢筋抗拉强度影响较大,研究显示钒氮合金加入量为0.18 kg/t钢时钢的抗拉强度较高且稳定。     

转炉终点控制对钒氮合金氮化钒氧化的影响

建筑钢筋生产采用钒氮合金强化工艺,生产中抑制钒氮合金中氮化钒的氧化,对稳定建筑钢筋中氮含量和钢材性能至关重要。文章通过HRB500E钢转炉终点控制与钢中氮含量的相关性分析以及转炉正交试验,分析影响氮化钒氧化主要因素。加强转炉终点控制,严禁钢水过氧化,将转炉终点钢水活度氧控制在700×10^-6以下,在转炉出钢后期加入钒氮合金,能有效控制氮化钒的氧化,提高钢种氮含量。     

Ce对10Cr5MoV钢组织性能及碳化物析出行为的影响

文章以10Cr5MoV钢为研究对象,探索Ce不同加入量对实验钢稀土收得率、稀土夹杂物中稀土含量、调质态组织性能、碳化物析出行为等的影响规律。结果表明,随着Ce加入量的增加,Ce收得率逐渐增高,当加入量达到150×10~(-6)时,以固溶态和化合态存在的Ce达到了饱和;夹杂物中的Ce含量则随着加入量的增加持续增长,强度硬度及冲击功均呈先降低后上升,加入量达到150×10~(-6)时出现恶化的现象,延伸率和面塑均得到改善。采用OM、SEM+EDAX、TEM+EDAX分别对不同Ce加入量的实验钢显微组织、析出物进行观察及分析,随着Ce加入量的增加,析出物数量减少,当Ce加入量超过100×10~(-6)时,呈白色M23C6碳化物析出,且随着Ce加入量增加聚集长大。     

HRB500E屈服强度偏低原因分析

针对近期生产的一批屈服强度偏低的HRB500E抗震钢筋样品进行了化学成分、金相组织、氧氮含量等分析,结果表明:屈服强度低的钢筋组织为正常的铁素体+珠光体,钢中的C,Si,Mn,V等合金强化元素含量正常,但钢中N的体积分数仅有(66~94)×10-6,屈服强度性能合格的样品中N的体积分数达到130×10-6,HRB500E使用VN微合金强化,只有当钢中N含量达到一定程度(钒氮比为3.64:1),V的析出强化才能达到最佳效果.通过改进VN微合金化方式,使用钒氮合金进行VN微合金化,有效提高和稳定了钢中的氮含量,提高了钢筋的屈服强度.     

50 t EAF EBT-60 t LF工艺冶炼GCr15钢的氮含量控制

研究了西宁特钢50 t EAF EBT-60 t LF冶炼GCr15高碳铬轴承钢时电弧炉泡沫渣操作、钢包炉(LF)吹氩精炼和成分微调、浇铸等工艺因素对钢中氮含量的影响.研究结果表明,电弧炉良好的泡沫渣操作,钢水脱碳量ΔC大于0.6%可使钢中氮含量降到(10～20)×10-6.在LF精炼时50 t钢水加200 kg碳粉可使钢水氮含量增加19×10-6,加合金可使钢水中平均氮含量增加4.2×10-6,浇铸过程钢水氮含量增加12×10-6.因此在LF精炼时减小碳和合金加入量可减少钢中氮含量的增加.     

转炉增氮工艺研究与应用

通过对钢水冶炼过程进行吸氮热力学、动力学分析,确定在吹炼过程中通过增加转炉氮分压的方式来增加钢水中的氮含量是可行的。通过工厂试验,确定吹炼100%时打开氮气阀门,设置阀门开度为30%,吹炼时间控制为120 s,可稳定满足钢水增氮量。使用该技术可以实现冶炼HRB400、HRB500时采用钒铁代替氮化钒铁完成VC及V(CN)析出,降低合金成本。     

硅钙钡在生产HRB400E钢中的应用

为提高脱氧效率,降低中包水口堵塞事故,通过在HRB400E钢生产中应用硅钙钡,有效降低了钢水氧活度,投入量为1.9 kg/t时即可满足钢水溶解氧20×10~(-6)~30×10~(-6)的工艺要求。与铝系合金脱氧相比,连铸中包水口堵塞事故率也由原来的9.1%降低到2.3%。经硅钡钙脱氧后的成品棒材力学性能符合HRB400E抗震钢筋国标要求,值得推广应用。     

SWRH82B冶炼过程中钢水碳含量对硅锰收得率影响分析

在生产SWRH82B过程中，电炉出钢后依次加入碳粉和硅锰合金，通过对实际生产过程中不同碳含量炉次中硅锰合金收得率进行分析，得出LF进站钢水中碳含量对后续硅锰合金收得率具有较大影响。钢液碳含量0.2%～0.7%不同炉次下，合金中Mn收得率从78%～87%波动，合金中硅收得率从65%～85%波动。结合冶金热力学基础理论，在不同碳含量条件下对合金在渣铁间的平衡进行分析，钢液碳含量升高可明显降低合金在渣铁间的分配比，这表明在电炉出钢过程中需要提高并精准控制碳粉的加入量，稳定钢包中钢液碳含量，可降低硅锰合金的消耗。     

宣钢抗震钢筋钒微合金化效果对比

对比了宣钢采用单纯的钒氮合金和微氮合金+钒氮合金两种微合金化工艺生产的HRB400E、HRB500E抗震钢筋中钒微合金化效果。分析结果表明,单纯采用钒氮合金微合金化生产的HRB400E钢筋中未发现有VN析出相的证据,HRB500E钢筋的VN析出效果很明显,但未发现有V(CN)析出相的证据;采用微氮合金+钒氮合金微合金化生产的,HRB400E钢筋中具有VN析出相,HRB500E钢筋中有V(CN)析出证据,且析出效果很明显。     

半钢冶炼转炉终点钢水氮含量控制技术

针对攀钢集团西昌钢钒有限公司半钢炼钢转炉终点钢水氮含量偏高的问题,对转炉冶炼过程钢水氮含量变化规律及其影响因素进行了研究,并提出了规范废钢加入量、减少补吹、采用专用底吹供气模式及冶炼后期采用发泡剂促进脱氮等氮含量控制技术措施。应用效果表明,采用转炉终点氮含量控制技术后,200 t转炉终点钢水平均氮质量分数由18×10-6以上降低到13×10-6以内,实现了氮质量分数小于15×10-6的稳定控制。     

热轧带肋钢筋HRB500E的性能优化

河钢集团唐钢生产的HRB500E强屈比边缘炉次偏多,需要进一步优化HRB500E的强屈比。通过对比HRB335、HRB400E、HRB500E三者成分和强屈比,发现钒氮微合金化对强屈比有较大影响;进一步对比HRB400E和HRB500E的[V]/[N]发现,HRB500E中[V]/[N]过高,不利于充分析出VN或V(CN),是影响强屈比的因素之一。通过调整转炉终点控制、转炉复吹和钢包在线底吹改用氮气,优化合金料加入顺序,增加了钢中氮含量,同时降低钒含量,优化了[V]/[N]比,适当提高了钢中的C、Mn含量。经过调整冶炼工艺和成分,在保证其它性能稳定的前提下,强屈比得到了明显改善。     

80 t单嘴真空精炼炉冶金功能的生产实验分析

对80t单嘴真空精炼炉的冶金功能进行了生产实验分析,结果表明,单嘴精炼炉具有脱氢、脱氮、脱碳、脱氧、脱硫、化学升温、去除钢中夹杂物和合金成分调整等冶金功能。利用80t单嘴精炼炉精炼钢水,实验合结钢中氢含量可达(0.9～1.2) ×10^-6、氧含量(9～12) ×10^-6,超低碳钢中碳含量为(10～20) ×10^-6、氮含量(29～37) ×10^-6、钢水中硫含量为(10～30) ×10^-6;单嘴精炼炉具有较好的化学升温效果、去除夹杂物效果同RH精炼炉相当;采用单嘴精炼炉进行20炉超低碳钢合金成分调整结果表明,合金收得率高,硅、锰、铝的收得率分别为93%～96%、93%～95%、64%～67%。     

“全三脱”铁水转炉少渣冶炼低氮钢生产实践

在首钢京唐钢铁联合有限责任公司"全三脱"铁水少渣冶炼工艺过程中,通过生产历史数据对影响钢水氮含量因素进行分析,结果表明:转炉顶枪漏氮对钢水增氮有很大影响;采用硅铁作为提温剂可以有效控制钢水w(N)在12×10-6左右;脱碳转炉采用全程底吹氩钢水w(N)可以降低3.3×10-6;转炉熔池内w(C)=0.3%~0.4%时,加入矿石可有效降低钢水氮含量;转炉后吹以及出钢时间越长,钢中氮含量越高;采取优化措施后,脱碳转炉出钢后,可稳定控制钢包内钢水w(N)≤15×10-6,达到了冶炼低氮钢的控制要求。     

抗震钢筋的研制与开发

介绍了莱钢采用微合金技术生产HRB400E、HRB500E抗震钢筋的研发过程。在国标规定的成分范围内,按合金成分上限控制的原则,对HRB400E、HRB500E进行了窄成分范围设计;炼钢工序采用喂线后“软吹”,保证钒或铌的收得率,稳定化学成分,防止钢水二次氧化;轧钢工序优化孔型及铣槽参数设计,严格控制加热制度和轧制节奏等。试制结果表明,开发的抗震钢筋强屈比、伸长率高,冷弯性能好,具有较好的综合性能。     

HRB400钢钒微合金化工艺探讨

介绍了HRB400钢中加入钒铁或钒氮微合金化的工艺技术，研究分析了钒铁、钒氮合金对HRB400钢不同的强化效果和冶炼成本。     

铬、锰对HRB400钢筋力学性能的影响

针对钢中残留铬元素含量高的特点,在试验室条件下分析研究了几组不同Cr、Mn含量试验用钢,铬、锰合金元素含量对HRB400试验钢筋力学性能及显微组织的影响;并利用扫描电镜、电子探针等手段分析了HRB400试验钢筋力学性能与珠光体含量、析出物微观组织的关系。结果表明,在锰含量分别为1.15%、1.25%、1.35%低、中、高锰条件下,随Cr含量的增加,试验钢筋屈服强度、抗拉强度随之提高,微量铬元素起一定的强化作用,从而可减少Mn元素加入量;Cr含量由0.1%增加至0.3%珠光体含量增加,且晶粒度平均在8～9级,钢中有Cr-Fe-Mn复合合金渗碳体和铬碳化物析出;0.125～0.135%Mn,0.20%Cr试验钢筋组织和力学性能达到国标规定的要求;且根据试验结果并结合当前合金元素的价格,吨钢可节约成本约20元。     

钢中氮的控制及其对质量的影响

研究了钢水脱氧与不脱氧状况下的吸氮特性、钢中氮和钛形成氮化钛夹杂的条件及其对钢质量的影响,结果表明:钢中的氮化钛夹杂是在凝固过程中析出的,当N、Ti较高时,氮化钛在固液两相区析出,其尺寸较大,对钢的性能特别有害;将钢中的w(Ti)降到30×10-6,w(N)降到50×10-6以下,其氮化钛的析出温度将降到固相线以下,析出的夹杂尺寸细小,对钢性能的不利影响较小。随着N、Ti增加,钢的性能降低。钢水氧活度在200×10-6以上时钢水基本不吸氮,但脱氧良好的钢水裸露吸氮严重。     

新型高效强化合金用于生产HRB400E的研究

为了降低HRB400E螺纹钢筋的合金成本,采用了1种新型高效强化合金——微氮合金,在现有HRB400E螺纹钢筋加热轧制生产工艺的基础上,设计了3种试验方案,系统地研究了微氮合金结合FeV合金用于生产HRB400E抗震钢筋的可行性。结果表明:采用微氮合金和FeV合金,在加入量分别为0.60kg/t和0.85kg/t时,完全可以达到甚至超过采用加入0.55kg/t VN合金时钢材的力学性能。     

Ce对Q235B钢中夹杂物和力学性能的影响研究

为研究Ce加入量对Q235B钢中Ce含量、钢中气体含量、力学性能以及夹杂物的影响,进行了低合金钢Q235B在25 kg真空感应加热炉添加Ce的研究,对试验样品分别进行了Ce含量、Ce固溶比、氧氮含量、力学性能及夹杂物评级等分析。结果表明,在低合金钢Q235B中添加Ce的收得率最高为23.33%,最低为19.11%。在Ce含量小于670×10^-6时,固溶比均为50%左右,当Ce加入量为670×10^-6及860×10^-6时,Ce固溶比波动极大;Ce含量与氧氮含量的关系呈降低→增加→降低→增加关系;Ce含量对Q235B力学性能无明显改变;钢中Ce含量在0至60×10^-6之间,钢中B类夹杂物评级为0,当Ce含量在200×10^-6至330×10^-6之间时,钢中B类夹杂物评级增加,当Ce含量在400×10^-6至560×10^-6之间时,B类夹杂物评级降低,当Ce含量为670×10^-6及860×10     

使用富氮合金开发HRB400热轧带肋钢筋的生产实践

本文介绍了广州钢铁股份有限公司转炉炼钢厂应用富氮合金使钢水增氮、辅以钒微合金化技术开发HRB400热轧带肋钢筋的生产实践。开发的HRB400钢筋化学成分稳定、均匀,力学性能满足GB1499．2—2007HRB400热轧带肋钢筋技术要求,生产成本比目前采用20MnSiVCr钢生产HRB400热轧带肋钢筋的可降低19．69元／吨。