铁合金质量和钢洁净度

在二次炼钢过程中加入铁合金以使钢达到某些特殊性能,但是有可能会在钢中形成夹杂物,这与铁合金质量有关。目前仍缺少单独合金元素的准确含量与分散在铁合金的夹杂物本质知识。为了扩展有关铁合金质量知识,研究了八种不同铁合金（也就是FeMO、FeNb、HCFeMn、LCFeMn、FeTi70、FeTi35、FeSi75和FeP）杂质含量的特征。将用于研究的试样进行化学分析（电感耦合等离子原子发射光谱以及力可燃烧技术）和微观组织分析（SEM能量射散光谙）,这些杂质与铁合金生产工艺路线有关,在微观组织中观察到的夹杂物与通过溶解技术提取的夹杂物相吻合。本文通过在铁合金中观察和提取的杂质关系,探讨了铁合金质量对钢洁净度可能的影响。     

锰系铁合金对钢铁的影响及其纯净化

介绍了国内外锰系铁合金的纯净化水平以及锰系铁合金的夹杂物特性及其研究方法。指出锰系铁合金中的夹杂物和杂质元素会影响钢种的洁净度,质量稳定、杂质含量低的纯净锰系铁合金是生产高纯净度钢种的重要保障之一,同时提出应对我国锰系铁合金的生产标准进行完善,并开展对其夹杂物的检测、评价工作。     

洁净钢冶炼技术在韶钢三炼钢的应用及效果

总结了韶钢三炼钢厂当前所采用的洁净钢冶炼技术及其效果,研究分析了钢中杂质(SPONH)含量和夹杂物情况.并针对当前质量水平的不足之处提出洁净钢控制技术的建议和措施.     

洁净钢冶炼技术在韶钢三炼钢的应用及效果

总结了韶钢三炼钢厂当前所采用的洁净钢冶炼技术及其效果,研究分析了钢中杂质(SPONH)含量和夹杂物情况.并针对当前质量水平的不足之处提出洁净钢控制技术的建议和措施.     

镁处理对AISI4130钢组织及夹杂物的影响

提高铸坯等轴晶比例、细化组织对提高钢的力学性能具有重要意义。对AISI4130钢进行镁处理试验,采用SEM、低倍组织观察及微观组织分析,分析镁对钢中夹杂物控制、凝固组织及微观组织影响的内在机理。研究表明镁处理后铸锭等轴晶比例增加,平均晶粒尺寸减小;当镁质量分数在0.002%～0.006%时,等轴晶比例随镁含量增加而增加;镁处理后钢中Al₂O₃、MnS变质为Al-O-Mg-Mn-S复合夹杂物,镁含量较高时MgS-MnS成为钢中最主要夹杂物;镁处理后钢中1～2μm的夹杂数量密度明显增加,5μm以上的夹杂物占比显著降低;镁处理试样组织中有明显以镁氧化物复合夹杂粒子为核心长大的针状铁素体,镁质量分数为0.009%和0.023%的AISI4130铸锭显微组织为相互交错的细小针状铁素体组织,冲击韧性显著提升,冲击功平均值约为镁处理前AISI4130钢的3倍。     

钒含量对稀土处理X80管线钢微观组织和析出相的影响

针对国内某X80管线钢的抗腐蚀问题,在加入稀土（0.02%）处理后,设计三种不同钒含量（0.05%、0.10%、0.15%）的试验钢,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜（SEM）、Thermo-Calc热力学软件、Fatesage7.0热力学软件、透射电子显微镜-能谱仪(TEM-EDS)等试验仪器对钢中组织和夹杂物的观察分析,论述了稀土在钢中对针状铁素体的生成机理。通过热力学计算,研究不同钒含量梯度对试验钢微观组织和析出相的影响。通过电化学技术检测了不同钒含量试验钢在（3.5%）NaCl溶液中抗腐蚀性能。结果表明：稀土可以变质夹杂物,诱导针状铁素体的形成。钒可以细化晶粒,从而起到细晶强化的作用。通过透射电镜观察,析出相的数量和平均尺寸都随着钒含量的增加而增加,有效起到钉扎作用,从而提高钢的强度。通过极化曲线和交流阻抗曲线看出,试验钢的抗腐蚀性能随着钒含量的增加先增强后减弱。钒促进铁素体的形成,晶粒过细反而导致抗腐蚀性能减弱。     

我公司转炉冶炼Q235AZ采用硅铝钡终脱氧

1前言近年来，随着炼钢工艺和技术的发展，含钡合金的应用也越来越受到人们的重视。这是因为含钡合金用干炼钢脱氧合金化，除能减少资源缺乏的铝的消耗以外，还能改变钢中非金属夹杂物的含量，净化钢液，从而达到降低成本，提高钢质量和各项使用性能的目的。我公司转炉厂1995年8月在Q235AZ钢种冶炼中做了应用硅铝钡铁合金脱氧合金化的试验。试验结果表明：在保证钢中酸溶铝含量基本相同的情况下（与用硅铝铁合金脱氧相比），可平均减少用铅量约35％。据有关资料介绍，钢中氧化物夹杂含量平均减少29％。钢中非属夹杂物形态有所改善，钢材机…     

影响Q235钢冲压性和可焊性的因素

Q2 35钢热轧卷板在冲压和焊接成形时出现开裂 ,对其进行化学分析、宏观和微观组织观察及力学性能测试 ,结果表明 :氮、氧及夹杂物的含量高是该钢冲压性和可焊性差的主要原因     

Ce含量对H13钢中稀土夹杂物析出行为的影响

为了更好地研究Ce含量对H13钢中稀土夹杂物析出行为的影响,通过SEM、EDS和夹杂物自动分析系统观察和统计了稀土夹杂物的类型、形貌、数量及尺寸,并利用Factsage 8.0热力学软件计算了稀土夹杂物的析出过程和析出规律。结果表明,不同Ce含量下H13钢中稀土夹杂物的形貌与类型相同,主要为Ce-O、Ce-O-S和Ce-S三大类,尺寸以小于5μm为主,形貌以球形和类球形为主;Ce含量会显著影响稀土夹杂物的尺寸与数量,当Ce质量分数为0.031%时,稀土夹杂物的平均尺寸和数量密度分别降至2.32μm和48.4 mm~(-2),Ce含量过高反而会增加稀土夹杂物的平均尺寸和密度;不同Ce含量下,稀土夹杂物的析出规律相同,Ce-O和Ce-O-S主要在钢液中生成,Ce-S主要在凝固过程中析出,且Ce-O更多地位于晶界处;热力学计算结果表明,稀土夹杂物生成类型和数量受O含量影响。     

含钛齿轮钢中CaO-Al2O3-TiOx+TiN系夹杂物形成机理

 为了研究20CrMnTi齿轮钢中特殊夹杂物(CaO-Al₂O₃-TiO_x包裹TiN的复合夹杂物)的形成机理,结合工业试验和实验室合金化试验,借助热力学计算推断了TiN直接生成的可能性。研究发现,钛铁合金的洁净度较差,合金中含有较多的Al₂O₃和TiN夹杂物。在炼钢温度条件下,钢中的溶解钛与氮反应生成TiN在热力学上是不可能的。复合夹杂物的TiN核不可能是由钢中的溶解钛和氮直接反应生成,而应该是由合金带入的。当CaO-Al₂O₃-TiO_x系夹杂物与未溶解完全的TiN碰撞到一起后,液态的夹杂物将TiN包裹,从而形成较大尺寸的CaO-Al₂O₃-TiO_x包裹TiN的夹杂物。要控制这类夹杂物,需采用氮质量分数更低的钛铁合金。     

锆处理低碳低合金高强度钢的杂质控制

针对传统工艺技术生产的高强度低合金钢(HSLA)中杂质较高、性能不稳定等缺陷,改进了冶炼及连铸过程中一些工艺,形成了一套自主操作技术.生产的锆处理HSLA钢杂质含量显著降低,加入合金元素锆经改进工艺生产的钢板中夹杂物的大小、形态及分布均得到了明显改善,形成颗粒细小、圆形或近圆形、呈弥散分布的夹杂物.经电子探针和能谱分析表明,夹杂物一般是由Ti2O3、Al2O3、ZrO2及MnS组成的复合夹杂物,Ti2O3、Al2O3、ZrO2位于复合夹杂物的中心部位,MnS位于外层.锆处理和新工艺联合应用有效地改善了钢中夹杂物的特性,生产的HSLA钢板质量大幅度提高,具有良好的力学性能.     

影响Q235钢冲压性和可焊性的因素

Ｑ２３５钢热轧卷板在冲压和焊接成形时出现开裂，对其进行化学分析、宏观和微观组织观察及力学性能测试，结果表明：氮、氧及夹杂物的含量高是该钢冲压性和可焊性差的主要原因。     

稀土对Gr65钢夹杂物和性能的影响

文章通过工业实验研究了向A572.Gr65钢中加入稀土后对其夹杂物、组织和性能的影响。结果表明,加入稀土之前,钢中夹杂物主要是Al_2O_3和Al_2O_3-Ca O,尺寸约为5μm左右,加入稀土之后,夹杂物变成不足2μm的球状RE_2O_2S夹杂物。并且通过热力学、动力学计算表明,添加稀土之后,钢中最容易生成的夹杂物是RE_2O_2S,而RE~(3+)和Al~(3+)在RE_2O_2S·Al_2O_3中间层中的扩散速率为稀土变质夹杂物的限制性环节。加入稀土后,热轧板微观组织有所细化;冲击和拉伸性能随稀土含量的增加而提高。     

管线钢裂纹萌生及其扩展的研究

采用硫化氢腐蚀试验、金相显微镜和扫描电镜(SEM)观察及EDS分析研究了非金属夹杂物和微观组织对X65管线钢氢致裂纹(HIC)萌生和扩展的影响.研究表明:晶界、相界、脆硬的非金属夹杂物是钢中的氢陷阱.夹杂物的尺寸、形态及类型影响管线钢的HIC敏感性.HIC不易在小尺寸球形夹杂物上萌生,而长条和具有尖角的非金属夹杂物使钢具有高HIC敏感性,Ca处理能使夹杂形态趋于分散的球形,降低钢的HIC敏感性;HIC裂纹易在脆硬的富Si夹杂物处萌生和扩展.与铁素体组织相比,HIC更易在脆硬的贝氏体组织中扩展,HIC可沿着晶界或穿过晶界扩展.     

为提高厚板性能的微量元素控制

1 前言 厚板使用于结构部件,因钢板厚度大,提高低温韧性往往与提高强度同时成为重要课题。近年,炼钢技术的发展使钢中杂质元素大大降低,同时由于降低了对韧性有害的夹杂物、析出物而提高于韧性。而且并不只限于降低杂质元素,还最大限度地利用添加微量Nb进行再结晶控制的微量元素的作用,而发展了控制微观组织的技术。这些基础技术许多都是在今天TMCP(热机械控制工艺;利用控制轧制、控制冷却的钢板制造工艺)技术上发展的。     

高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成及控制

 高速重轨钢采用无铝脱氧工艺,但是钢中常发现大颗粒纯的MgO-Al₂O₃夹杂物,严重影响产品质量。为了明确高速重轨钢中尖晶石夹杂物的来源,进一步控制重轨钢中夹杂物,通过对重轨钢拉伸断口进行分析,结合水口结瘤物分析、热力学计算及典型夹杂物分析,系统研究了高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理。结果表明,重轨钢中的尖晶石夹杂物分为单独存在的尖晶石和钙铝酸盐包裹的尖晶石两类。其中钙铝酸盐包裹的尖晶石为CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO复合夹杂物在降温冷却过程中析出,析出温度与夹杂物中Al₂O₃和MgO质量分数有关;单独存在的小尺寸尖晶石夹杂物为钢液凝固冷却过程中析出,与钢液成分有关。此外,研究还表明,水口结瘤也是重轨钢中出现大颗粒镁铝尖晶石夹杂物的重要原因之一。因此,严格控制合金辅料中Mg、Al_s等杂质元素质量分数,防止钢液发生二次氧化、降低耐火材料侵蚀等,尽可能降低夹杂物中的Al₂O₃和MgO质量分数,对控制重轨钢中尖晶石夹杂物,提高产品质量至关重要。     

稀土处理对高牌号无取向硅钢中夹杂物的影响

通过工业试验研究了不同稀土含量对高牌号无取向硅钢中夹杂物的影响。研究结果表明,当稀土质量分数为0.002 1%时,稀土元素主要形成(La, Ce)AlO₃夹杂物,从而进行脱氧、变质钢中Al₂O₃夹杂物;随着钢中稀土含量的增加,稀土主要形成以(La, Ce)AlO₃-(La, Ce)₂O₂S类和(La, Ce)₂O₂S类稀土夹杂物,主要降低了钢中硫化物的析出量,但是此时生成的稀土夹杂物对钢中大量温降过程析出和二次氧化产生的Al₂O₃类夹杂物的改性作用较弱,这导致稀土含量高时钢中Al₂O₃夹杂物的数密度明显增加。此外,夹杂物长宽比的统计结果表明,稀土处理使铸坯中夹杂物发生明显球化,但在随后的热轧工序中,常规处理与稀土处理的热轧板中夹杂物的平均长宽比差异较小。即在工业生产实际中,稀土处理对成品组织中的夹杂物的长宽比影响很小,影响夹杂...     

酸溶铝含量对硅镇静钢夹杂物特征及水口堵塞的影响

通过500 g MoSi₂电阻炉熔炼试验考察了酸溶铝Als含量对硅镇静钢中夹杂物形貌、组成、数量及熔点的影响,并对KR铁水预处理-BOF-吹Ar-LF-CC流程现场水口残留物进行微观观察,探讨了夹杂物堵塞水口的机理,提出了硅镇静钢中铝含量的合理控制范围。结果表明,随Als含量增加硅镇静钢的夹杂物熔点升高,夹杂物数量减少;观察水口残留物为低熔点夹杂物镶嵌高熔点夹杂物,高Als钢中固态夹杂物以熔融态夹杂物为粘结剂聚集而粘附水口;钢液中Als含量控制在0.0030%~0.007 5%不会生成皮下气孔、不易水口堵塞。     

关于钢洁净度指数的讨论

首先从高品质钢的洁净化、精准化、均质化和细晶化四个方面引申出了钢中非金属夹杂物的问题,阐述了"非金属夹杂物不是钢的所有问题,但所有钢都有非金属夹杂物的问题"、"非金属夹杂物是钢的天然成分,可以通过研究非金属夹杂物的生成机理来确定其控制方略,进而改善钢的质量"等重要观点。讨论了总氧含量(T.O)作为钢洁净度指数的不足之处,进而提出了钢的洁净度指数(I_c=xT.O+y(Al_2O_3)),即对于铝脱氧钢,式中y为零,夹杂物的控制主要强调钢中T.O含量要低;对于硅锰脱氧钢,式中x为零,夹杂物的控制主要强调夹杂物中的Al_2O_3含量要低。基于此洁净度指数,总结了多种钢的洁净度和非金属夹杂物的控制目标。文中还讨论了稳态浇铸与非稳态浇铸对钢洁净度的影响,提出了钢水洁净度水平最好的情况是非稳态持续时间短,且钢中非金属夹杂物控制水平好。最后讨论了钢中非金属夹杂物数量和个数表征的几个经典问题,包括如何计算夹杂物的平均含量和平均尺寸、夹杂物尺寸组的大小和数量的关系、如何把二维的夹杂物尺寸分布结果转化为三维的结果。     

氮和氧含量对HCM2S钢组织和性能的影响

通过对4炉经过正火+回火热处理的HCM2S钢管进行拉伸试验,结合微观组织观察和能谱分析,研究了氮和氧含量对HCM2S钢组织和性能的影响.结果表明：当HCM2S钢中氮的质量分数大于71×10^-6时会和硼元素反应生成BN夹杂物,从而使钢中\