70CaF_2-30Al_2O_3渣系重熔参数控制对电渣锭下部表面质量的影响

根据双臂电渣炉冶炼的521钢(/%:0.37~0.45C,0.80~1.15Si,4.50~5.30Cr,1.20~1.40No,0.85~1.10V)和GCr15钢(/%:0.97C,1.57Cr)电渣锭下部出现的表面缺陷,统计分析了70CaF_2-30Al_2O_3二元渣量、下部冶炼电压和电流以及重熔时间对2.5~5 t电渣锭表面质量的影响。结果表明,控制重熔时间(重熔速率)对电渣锭的表面质量有较大影响:5 t 521钢锭渣量200kg,钢锭下部重熔电压55 V,电流15 500~16 800 A,总重熔时间为434~489 min时,钢锭表面光滑,总重熔时间500 mim时,电渣锭下部有厚15 mm的渣疤;2.5 t GCr15钢锭渣量120kg,下部重熔电压43~44 V,电流13 500~14000 A,总重熔时间316~359 min,钢锭表面光滑,总重熔时间380 min,电渣锭下部有7mn深渣沟和夹渣。     

电渣重熔钢水离心浇铸用熔渣

有衬电渣炉炼制的钢水进行离心浇注的过程中,选定CaO-SiO₂-CaF₂-Na₂O-Al₂O₃-MgO渣系,按给定渣系成分的熔渣进行带渣离心浇注试验.试验结果表明:新渣系未对浇注钢水产生任何污染,形成的渣皮非常均匀,厚度仅在1~2mm之间,有效地防止了表面裂纹和气孔的产生。     

含Y_2O_3电渣重熔渣系对CLAM钢组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等分析手段研究了不同含Y_2O_3渣系对Y-CLAM钢组织和性能的影响。结果表明:相比于70CaF_2-30Y_2O_3渣系电渣重熔后的Y1-CLAM钢,经40CaF_2-30CaO-30Y_2O_3渣系电渣重熔后的Y2-CLAM钢具有更高质量分数的Y,即适度提高渣系中CaO质量分数可提高Y-CLAM钢中Y元素收得率;在相同的热处理制度下,Y1-CLAM钢和Y2-CLAM钢均为回火马氏体组织;2炉实验钢晶粒尺寸、抗拉强度、屈服强度和伸长率相近,但Y2-CLAM钢室温冲击功明显高于Y1-CLAM钢;Y2-CLAM钢韧脆转变温度(DBTT)比Y1-CLAM钢降低了12℃。     

电渣重熔用预熔渣的开发和应用

预熔渣是电渣重熔生产高质量和高端合金材料的必要造渣原料..实验研究了新渣料和预熔渣在湿 度90%大气下存放的增重率;新渣料中石灰含量对渣料吸潮性能的影响;新渣料和预熔渣对重熔过程钢中氢含量 的影响。应用结果表明,用电熔法制成预熔渣进行电渣重熔,吨钢电耗降低100 -200 kWh,钢锭成材率提高3%以 上,电渣锭无损探伤合格率大幅提高,显著降低钢中氢含量和改善钢锭表面质量。     

CaF_2对CaO-SiO_2-Al_2O_3渣系保护渣结晶行为的影响

针对CaF_2对CaO-SiO_2-Al_2O_3渣系保护渣结晶性能的影响问题,在实验室运用热丝法、X射线衍射法获得了不同CaF_2质量分数下的保护渣TTT曲线以及相应温度条件下的结晶物类型。试验结果表明,该渣系保护渣低温下稳定存在的结晶物质不是传统CaO-SiO_2渣系的枪晶石,而为钙铝黄长石和氟化钙;随着CaF_2质量分数的增加,平均结晶孕育时间减少,鼻尖点孕育时间缩短,鼻尖点处的结晶温度提高,结晶能力增强。而在CaF_2质量分数增加到一定程度后,F-将从网络外体破网作用转化为有一定的成网作用,会减弱保护渣的促晶能力,结晶能力增加趋势减缓。同时,与传统CaO-SiO_2渣系保护渣相比,具有更强的结晶性能。     

电渣重熔冶炼TWIP钢裂纹缺陷分析研究

针对孪晶诱导塑性(TWIP)钢电渣重熔冶炼过程出现的裂纹现象,利用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜和能谱仪等手段对裂纹形貌、铸态组织以及夹杂物等进行分析。研究表明,电渣重熔试制TWIP钢出现裂纹的主要原因是原冶炼工艺并不适合冶炼TWIP钢,不仅造成铸锭中心部位晶粒粗大,存在疏松与缩孔,而且还带来大量的氧化铝夹杂物以及夹渣,导致了严重的裂纹现象。最终通过对生产工艺进行优化,解决了裂纹问题,成功生产出合格的TWIP钢铸锭。     

电极更换对电渣重熔过程传热和熔渣凝固的影响

建立了电渣重熔轴对称瞬态耦合模型,研究了电极更换对电渣重熔过程中电磁场、流场、温度场、热平衡和电极端部熔渣凝固行为的影响。结合旋转矢量法和谐波法对电磁场求解,采用动态网格技术描述铸锭生长,建立渣池与电极间的瞬态导热模型,准确预测电极熔化速率。结果表明,原电极脱离后,0～100 s,渣池表面热损失最多增加了2.1倍,热平衡改变,渣池温度从1 933.3 K降低到1 720.3 K,熔池轮廓向内缩紧,且外侧变化更明显。在新电极加热阶段,电极端部形成一层固态渣壳,热源恢复,渣池温度从1 720.3 K增加到1 901.2 K,渣壳由外侧向内熔化。结合响应面分析法,重熔电流、电极预热温度均与固态渣熔化时间呈正相关,原电极脱离时间呈负相关,其中重熔电流影响最为明显。     

70CaF_2-30Al_2O_3渣系电渣重熔Cr13Mn4Mo不锈钢中夹杂物的演变

采用70CaF_2-30Al_2O_3渣系对Cr13Mn4Mo钢进行电渣重熔试验。利用SEM/EDS、氧氮分析仪和碳硫分析仪分析和检测了Ф55mm电极及Ф120mm(36 kg)电渣锭中全氧含量、硫含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,钢中MnS夹杂的析出过程进行了热力学分析。结果表明,电渣重熔后钢中全氧含量由0.0121%降低至0.0044%,硫含量由0.010%降低至0.002%,和电极相比,电渣锭中夹杂物数密度由855个/mm~2降低至257个/mm~2,钢中夹杂物的尺寸明显减小,为1μm左右Al_2O_3夹杂,以及以Al_2O_3为核心,外层附着MnS的复合夹杂。热力学计算表明,在实验条件下没有单个的MnS生成,这与SEM/EDS分析结果吻合。     

含Y2O3电渣重熔渣系对CLAM钢组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等分析手段研究了不同含Y2O.渣系对Y-CLAM钢组织和性能的影响.结果 表明:相比于70CaF2-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y1-CLAM钢,经40CaF2-30CaO-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y2-CLAM钢具有更高质量分数的Y,即适度提高渣系中CaO质量分数可...     

电渣重熔对奥氏体钢低温韧性的影响

测定了77K下22Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体钢电渣重熔前后的冲击韧性、氢含量及夹杂物含量,并利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了电渣重熔对该钢低温韧性的影响,结果表明：电渣重熔使钢中氢和夹杂物含量显下降,有利于抑制γ→ε转变,减小应力集中,从而提高了该,多的低温韧性。     

冶炼电流对电渣重熔军甲轴承钢硫化物的影响

本文介绍了电渣重熔军甲轴承钢改善硫化物评级的途径,简述了提高军甲轴承钢非金属夹杂物合格率的基本原理与结果,不同炉渣成分会得到不同的熔池深度,电渣重熔脱硫主要是电化学反应,在渣中增加石灰不能增大脱硫能力,Fe—S平衡液固相线范围宽是硫产生偏析的内因,熔池过深是形成硫化物严重偏析的外因,选择好炉渣条件,通过控制电流来控制渣池温度与熔池深度,加速冷却结晶,使硫化物和其它非金属夹杂物去除良好并在结晶组织中细小均匀分散,改善显微偏析,以便达到降低硫化物级别之目的。     

电渣重熔过程中熔渣成分变化的研究

在电渣重熔过程中,熔渣的成分经常会随时间推移发生变化,熔渣成分的变化会影响电渣重熔锭元素分布的均匀性,甚至影响电渣重熔工艺的顺行.本文从含氟渣系的挥发和渣壳形成两个方面出发,论述影响电渣重熔过程中熔渣成分变化的因素以及熔渣成分变化对电渣重熔锭中Al、Ti元素烧损的影响.结果表明:CaO会降低熔渣的失重率,SiO_2和Al_2O_3会提高熔渣的失重率;渣壳的非平衡凝固引起的组分偏析,会使高熔点相Ca_4Al_6F_2O_(12)(3CaO·3Al_2O_3·CaF_2)和Ca_(12)Al_(14)F_2O_(32)(11CaO·7Al_2O_3·CaF_2)析出,致使熔渣的成分发生变化.此外,在电渣重熔Inconel 718高温合金过程中,通过理论计算,得出渣系中加入6%～10%的TiO_2能够抑制熔渣成分变化,并降低合金中Al和Ti的烧损.     

电渣重熔工艺对高氮钢脱硫的影响

对电渣重熔制备高氮钢的脱硫过程进行了研究,分别采用不同渣系和熔炼速率对高氮钢进行制备。对电渣重熔前后夹杂物进行电镜及成分分析,分析结果表明:硫化物夹杂的平均直径和单位面积数量大大减少,夹杂物的主要类型为MnS+Al2O3复合型夹杂物;适度提高渣中CaO含量可提高硫分配比,是提高脱硫效率的有效手段。同时,实验结果表明重熔速率对电渣重熔中的脱硫率具有重要影响。通过脱硫动力学推导,发现重熔速率越低,脱硫效果越明显,但实验发现脱硫率随重熔速率的降低有时呈现先降低后升高的趋势,其原因在于渣池中发生硫化物富集,导致回硫现象发生,降低了脱硫率。     

电渣重熔工艺参数变化对钢成分的影响

本文总结了不同条件下电渣重熔30Ni4MoCuVA钢的生产指标,通过大量生产数据分析指出,不同环境条件下在不同电渣重熔炉内电渣重熔30Ni4MoCuVA钢时,去除有害杂质(S、P、O2、N)的钢水精炼率指标不同、钢中S i和A l等元素也相应发生变化,由此明确了钢水氧化-还原过程和脱硫等实际重要电渣工艺参数。     

电渣重熔大型冷轧辊用钢的工艺研究

电渣重熔（ESR）钢所生产的冷轧辊能显著改善冷轧辊质量,提高轧辊使用性能。通过对电渣重熔工艺的系统研究,在国产10 t大型电渣重熔炉上开发了以递减功率模型为核心的钢锭结晶质量控制、渣皮厚度控制和防止增氢等先进工艺技术。采用该技术的重熔电耗为1400 （kW·h）/t,所生产的产品质量稳定,各项性能指标达到比国家标准更为严格的企业内控标准,得到用户好评。     

电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响

本文利用10 kg级保护气氛电渣重熔炉,研究了两种电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金电渣锭夹杂物数量、尺寸、分布规律的影响。结果表明,60%CaF₂-20%Al₂O₃-10%CaO-10%MgO渣系的液相线温度为1 417℃,新型50.4%CaF₂-26.1%Al₂O₃-19.5%CaO-4%MgO渣系的液相线温度为1 324℃,且固液两相区的温度区间较窄,液态熔渣的电阻率高,可实现C-HRA-3合金电渣重熔的高熔速稳定冶炼。两种渣系冶炼的电渣锭中,夹杂物主要包括氧化物、碳氮化物和硫化物等类型,电渣锭边缘位置夹杂物数量与自耗电极相近,电渣锭边缘到中心位置夹杂物数量呈现出逐渐减少的趋势。两种渣系冶炼的电渣锭中,氧化物夹杂的平均尺寸分别为3.019μm和2.341μm。新型渣系冶炼的电渣锭中,沿径向不同位置处,尺寸>3μm的氧化物夹杂数量占比均更小,对C-HRA-3合金大尺寸氧化物夹杂具有更显著的去除效果。     

电渣重熔18MnMoNiCr钢的断裂韧性

18MnMoNiCr钢是一种低强度高韧性钢。在室温和低温下该钢的平面应变断裂韧性K_(IC)的测定,需用尺寸很大的试样,这是很不经济的。因此,一方面我们用小试样,并根据文献中的Δδ_P法测定了该钢的临界J积分值(J_(IC)),且由J_(IC)计算K_(IC)~J(K_(IC)的上角J表示此K_(IC)值是由J_(IC)值计算得到的);另一方面,在-50～-79℃温度范围内,用95mm厚度的标准紧凑拉伸试样直接测出该钢的     

电渣重熔用中氟渣配渣方式对熔点测定的影响

对相同成分不同配渣方式的电渣重熔用炉渣试样采用半球法测定的熔点存在差异的原因进行了研究,以期对进一步深入了解含氟渣系升温过程中的特点、熔点测定试验以及电渣制备工艺提供参考。对预熔渣和相同成分的化学纯试剂配制渣样进行了半球法熔点测定和热重分析,并对两种渣参照熔点测定的气氛及升温速度等进行了煅烧,对烧后的试样进行了物相检测分析(XRD及SEM)。结果表明,两组试样平均熔点差异为72℃,在测定的升温过程中有明显的失重现象,其中化学纯试剂配制试样的失重(7.79%)明显大于预熔渣(1.11%)。失重主要源于高温过程CaF_2的挥发。氟化钙挥发引起炉渣成分变化,进而导致物相变化,化学纯试样熔后冷却样含有大量的枪晶石和尖晶石等高熔点物质,而预熔渣熔后冷却样存在大量黄长石、二铝酸钙等低熔点相。因此,两组炉渣在测定中的挥发量不同,引起试样后期成分差异是熔点差异的主要原因。     

CaF_2-MgF_2对钢中Al_2O_3夹杂物去除作用的研究

采用不同量的CaF_2、MgF_2、Na_3AlF6以及CaF_2与MgF_2的混合物对钢液中Al_2O_3夹杂物进行改性处理。结果表明:经过改性处理后的钢中全氧含量都有明显的降低,但其添加量需要在一个合适的范围,其中添加1.0%的CaF_2与MgF_2的混合改性剂的效果最好。另外经过改性剂处理后的钢中夹杂物呈现出MnS包裹Al_2O_3的复合分层形态,更加有利于夹杂物的上浮去除,而且MnS为塑性夹杂物,可降低残留在钢中Al_2O_3夹杂物对钢的危害。