无取向硅钢精炼过程夹杂物控制研究

针对RH工艺生产50W800无取向硅钢精炼过程夹杂物较多的问题,采用扫描电镜对钢中夹杂物尺寸、种类及数量进行分析,测定氩站炉渣成分,研究了50W800无取向硅钢中夹杂物控制方法。结果表明：氩站处理能够去除39.11%的夹杂物,RH出站到中间包夹杂物总面积减少了2 406.94 μm2,夹杂物的去除率为57.40%;钢中夹杂物主要为Al2O3夹杂,尺寸介于1～4 μm之间,亦存在少量AlN?Al2O3和CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物;氩站炉渣能够较好地吸收钢中夹杂物,但改质效果不明显。     

复合稀土微合金化对无取向硅钢组织及夹杂物的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等检测手段,对复合稀土微合金化后无取向硅钢成品组织及夹杂物的种类、尺寸以及形貌进行了表征与分析。结果表明:复合稀土微合金化可以适当减小无取向硅钢的晶粒尺寸;钢中的夹杂物数量减少且尺寸集中在0.5~5μm区间,针状夹杂物转变为近似球状或椭球形的稀土类夹杂,有利于磁性能的提高。     

无取向硅钢夹杂物分布及对带钢性能一致性的影响研究

针对无取向硅钢的典型牌号，在带钢长度上的夹杂物和析出物的种类、形貌和分布做了系统的检测和分析对比。 1 μm以上的夹杂物主要为Al2O3及CaO-Al2O3夹杂，其分布在钢卷不同部位差异较小；尺寸在0.5 μm 以下的细小析出相主要为AlN、MnS以及它们的复合析出，在钢卷头部分布的数量明显较尾部多。夹杂物和析出物分布的差异造成了晶粒尺寸的差异，头尾晶粒尺寸差异达到20%左右，进而造成了头尾磁性能的差异。     

转炉-连铸工序生产低碳铝镇静钢中夹杂物的研究

采用添加示踪剂的方法对转炉-CAS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢中的夹杂物进行了研究,结果表明:出钢或CAS精炼过程中炉渣与钢液作用生成的夹杂物,尺寸在30 μm以下的夹杂物很难从钢液中完全上浮排出.铸坯中的主要夹杂物为来源于钢包渣与钢液作用生成的球状夹杂物、块状Al 2O 3夹杂物.连铸坯中的全氧含量在(38～53)×10 -6之间,夹杂物的含量在 2.3 mg/kg左右,表明该工艺可以生产较高纯净度的低碳铝镇静钢坯.     

超低硫X65管线钢中非金属夹杂物研究

对本钢超低硫X65管线钢中夹杂物的研究结果表明,LF精炼初期,钢中夹杂物主要是球形、多边形和大量簇状的Al2O3夹杂物,99.1%的夹杂物尺寸小于20μm。微合金化后,部分Al2O3夹杂物中出现TiO、SiO2、MnS等成分。钙处理后,夹杂物的平均直径达到8.58μm,大量夹杂物为含有微量MgO、SiO2或MnS等的2~50μm的球形mCaO.nAl2O3,部分为Al2O3、MnS、CaS或CaS-MnS。铸坯中夹杂物数量最少且尺寸最小,96.9%的夹杂物尺寸小于10μm,未发现大于50μm的夹杂物,平均直径为3.71μm。铸坯中大部分为球形的以mCaO.nAl2O3为主要成分的复合夹杂物,还有少量的Al2O3、MnS和CaS夹杂物等。     

50W600无取向硅钢钙处理的热力学分析及实验研究

通过热力学计算及实验室研究,对钙处理前后50W600无取向硅钢退火冷轧板中夹杂物的类型、数量及尺寸进行了系统分析。结果表明,50W600无取向硅钢经钙处理后(w(Ca)=0.002 6%),钙在1 600℃的钢液中主要以固态的CaO·2Al2O3、CaO·6Al2O3及溶解钙的形式存在。在钢液的凝固过程中,钢中的溶解钙和硫反应生成了CaS和CaS-MnS复合夹杂,有效抑制了MnS的弥散析出,减少了钢中微细夹杂物的数量。同时钙处理促进了钢中微细夹杂物的聚合长大,导致显微夹杂物的数量增加。     

汽车齿轮钢8620RH连铸坯中夹杂物研究

利用扫面电镜分析汽车齿轮钢8620RH连铸坯中氧化物夹杂的形貌和化学成分,结合具体的生产工艺,确定直径尺寸不小于25 μm的球状夹杂物是导致圆材B类夹杂物超标的主要原因,且此类夹杂物来源于炉渣。从提高精炼过程夹杂物去除效果和防止非稳态连铸过程卷渣,提高中包去除夹杂物能力等方面制定改善措施。     

10B21微合金钢生产工艺全流程洁净度分析

为了探究影响10B21钢生产稳定性的因素,提高钢材的质量,满足客户需求,对全流程洁净钢夹杂物进行取样分析。结果表明,全流程各工位的夹杂物的类型主要为7种类型,分别为CaO-Al₂O₃-MgO-CaS-TiN、CaO-Al₂O₃-MgO-CaS、Al₂O₃、MnS、MnS-Al₂O₃、Al₂O₃-TiN和MnS-TiN,除了转炉工位的样品夹杂物类型相对复杂,其余工位夹杂物主要是CaS-Al₂O₃-MgO-CaO-TiN,不同炉次氧氮含量波动较大,尤其是转炉终点氧含量控制不稳定,LF精炼过程中夹杂物变化幅度大,且软吹操作后生成尺寸为80～100μm的大型球状夹杂物,其主要成分是CaO-Al₂O₃-MgO-CaS-TiN,即以氧化钙氧化铝为形核中心外部伴生有氧化镁并被硫化钙以及氮化钛包裹的...     

Ce、Cu合金化高强高效无取向硅钢中的夹杂物和析出相分析

设计并制备了含Cu和Ce的高强高效无取向硅钢。通过热力学计算、FactSage和JmatPro相图计算以及扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)等研究了不同Cu含量的含Ce无取向硅钢中夹杂物和析出相粒子性质。结果表明：Ce的添加降低了试验钢中富Cu析出相的开始析出温度。Cu含量不仅影响富Cu析出相的尺寸、数量而且影响其形态，如1.24%Cu含量的钢中富Cu析出相尺寸细小、呈球状，2.24%Cu含量的钢中富Cu析出相尺寸较大且出现短棒状形态。Ce的添加改变了AlN、Al₂O₃等夹杂物的形态和尺寸，使夹杂物变性，降低了夹杂物对试验钢磁性能的有害影响。     

稀土对L360管线钢低温冲击性能的影响

工业化生产L360RE管线钢,研究了微量稀土对L360钢中夹杂物变质以及热轧组织和低温冲击性能的影响。结果表明,L360管线钢中添加0.0062%的稀土,可使O、S含量显著降低,钢液的洁净度显著提高;夹杂物种类由MnS夹杂物和Al₂O₃-CaO复合夹杂物转变成含稀土的RE₂O₂S夹杂物,且大尺寸的长条状或不规则形状的夹杂物转变为小尺寸的球状夹杂物;晶粒尺寸减小,显微组织细化;室温至-60℃的横向冲击能量均增加。-60℃下,L360RE管线钢的横向冲击吸收能量较L360管线钢提高了19.2%。     

精炼渣成分对42CrMo钢洁净度的影响

为了研究不同精炼渣对42CrMo钢中洁净度和夹杂物数量、尺寸的影响,采用渣-钢平衡试验和FactSage热力学理论研究了CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO四元渣系对42CrMo钢中洁净度和夹杂物控制的影响规律。结果表明,当初渣碱度(CaO/SiO₂的质量比)和钙铝比(CaO/Al₂O₃的质量比)分别为5和1.8时,能将钢中T.[O]质量分数降至7.5×10^-6,同时夹杂物尺寸控制良好,均小于8μm,在该渣系条件下,42CrMo钢的精炼效果最好;研究还表明,钢中夹杂物成分受渣系影响较大,特别是钢中夹杂物Al₂O₃含量受渣中Al₂O₃活度影响较大,Al₂O₃活度高的精炼渣渣系去除夹杂物Al₂O₃的能力弱,导致此精炼渣系下钢中夹杂物Al₂O     

Q195热轧带钢凝固冷却过程非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了控制Q195钢中非金属夹杂物在凝固冷却过程的转变,采用ASPEX自动扫描电镜研究了实际生产凝固冷却过程夹杂物的转变,并用FactSage软件理论计算了这一过程夹杂物转变的热力学原理。研究结果表明:Si-Mn-Al复合脱氧Q195热轧带钢中间包内夹杂物主要成分为SiO2-MnO-Al2O3,连铸坯中硫化物夹杂质量分数急剧升高,氧化物夹杂中SiO2质量分数升高,MnO质量分数下降。钢中夹杂物成分与尺寸有明显对应关系,中间包内夹杂物尺寸越大,Al2O3质量分数越多,SiO2质量分数越低;铸坯中夹杂物尺寸越小,MnS质量分数越高,氧化物夹杂尺寸越小,SiO2质量分数越高。FactSage热力学计算表明,在钢凝固冷却过程,钢中会析出SiO2相、Mn2Al4Si5O18相和MnS相,析出相尺寸一般较小,使小尺寸夹杂物中SiO2和MnS质量分数升高,热力学理论计算可以较好地解释夹杂物成分在凝固冷却过程的转变。     

B元素对高牌号无取向硅钢热轧板组织和性能的影响

借助实验室设备研究了B元素对高牌号无取向硅钢热轧板组织和磁性能的影响.结果表明,与无硼钢相比,含硼钢的热轧板晶粒尺寸略小,析出物的类型和尺寸没有区别,主要是AIN和(AIN+MnS)复合析出物,少量的MnS析出物,尺寸集中在1.0-2.5rem范围内.未发现BN析出物.在力学性能方面,B对钢的软化作用不明显.在磁性能方...     

不锈钢连铸中间包内夹杂物去除行为数值模拟

针对中间包连铸过程中夹杂物的存在易导致铸坯出现质量缺陷的问题,以不锈钢连铸中间包为研究对象,通过数值模拟方法研究了控流装置、夹杂物密度以及夹杂物尺寸等参数对中间包内夹杂物去除行为的影响规律。研究结果表明,在设置堰坝和湍流控制器中间包内,密度为2 700 kg/m3,粒径为5 μm的夹杂物去除率为63.32%,而150 μm的大尺寸夹杂物去除率可达到89.04%。当夹杂物粒径为10~50 μm,密度为2 700~4 500 kg/m3时,夹杂物密度对夹杂物去除率影响较小。无控流装置中间包时,夹杂物在顶渣层呈以中心纵截面对称的分布;设置堰坝中间包时,挡渣堰坝两侧出现了70 μm以上夹杂物密集区;设置堰坝组合湍流控制器中间包时,夹杂物主要被限制在中间包第一腔室自由液面,研究结果对于进一步发挥不锈钢连铸过程中的中间包冶金功能具有指导意义。     

船板钢铸坯中大型夹杂物的分析

为了解船板钢铸坯中夹杂物含量、尺寸及来源,采用大样电解法提取B、D船板钢铸坯中的大型夹杂物,利用扫描电镜和能谱仪对夹杂物的形貌和组成进行分析,并对尺寸大于50 μm的夹杂物的来源进行了分析。试验结果表明,在铸坯宽度1/4处夹杂物含量最高。铸坯中尺寸大于50 μm的大型夹杂物主要来源于浇铸过程的卷渣,其余为LF精炼过程对钢中夹杂物进行钙处理的产物、浸入式水口及耐火材料侵蚀产物、钢液二次氧化产物。     

IF钢夹杂物演变和头尾坯洁净度研究

分析IF钢头、尾坯离端部不同距离氧、氮含量、夹杂物评价,为头、尾坯合适的切头、切尾、如何修磨提供依据。钢水从RH出站至凝固过程中大颗粒复合夹杂物不断去除,热轧材夹杂物主要是氧化铝、氮化钛。头坯离头端2.5 m以后,尾坯离尾端1 m后,D类夹杂减少,头坯D类夹杂评级比尾坯波动大;头坯[wT[O]、][w[N]]高于中间坯18×10－6、8×10－6、尾坯[wT[O]]高于中间坯2×10－6。头坯离头端1 m后,夹杂物少于15 个/mm2,粒径4.4 μm,尾坯上离尾端1 m后,夹杂物少于10 个/mm2,粒径5.1 μm,尾坯洁净度好于头坯。     

高磁感取向硅钢的脱碳退火工艺

采用自主研发的热处理试验装置,完成高磁感取向硅钢27QG090实验室脱碳退火过程,利用蔡司显微镜和X射线衍射仪分析脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,高磁感取向硅钢27QG090经实验室脱碳退火后的显微组织类型为铁素体,平均晶粒尺寸为30～40μm。宏观织构主要类型为α织构和α^*织构({114}〈481〉、{113}〈361〉等织构),还有微弱的高斯织构{110}〈001〉。经实验室研究选定的最优工艺为850℃脱碳退火7 min。采用该工艺在工业生产线脱碳退火后的宏观织构与实验室脱碳退火后主要织构类型相同。脱碳退火后平均晶粒尺寸为30μm左右时,铁损最低,为0.80 W/kg,磁感应强度可达到1.93 T。