低温加热生产取向硅钢中MnS和Cu_2S的竞相析出

针对薄板坯连铸连轧流程(TSCR)生产具有低温加热(1200℃)抑制剂成分取向硅钢,研究了薄板坯连铸、均热以及热连轧过程中MnS和Cu2S的析出特征,研究结果表明,连铸过程形成的MnS在1180℃下难以完全固溶,并形成尺寸为200~600 nm的粗大MnS粒子,而在此温度下Cu2S可以完全固溶并在热连轧过程中细小弥散析出,平均粒子尺寸约为30 nm,可以作为取向硅钢的有效抑制剂。     

Fe-5Mn-2Al-0.15C中锰钢连铸凝固偏析及粒子析出行为

为研究Fe-Mn-Al-C系中锰钢连铸凝固偏析及粒子析出特性,采用光学显微镜观察Fe-5Mn-2Al-0.15C中锰钢的显微组织,并通过Thermo-Calc热力学软件研究了其凝固模式、溶质元素偏析及粒子析出行为。结果表明,该中锰钢铸锭的显微组织主要为板条状马氏体,且含有少量铁素体;其凝固模式为L→L+δ→L+δ+γ→δ+γ→γ;Al元素的平衡分配系数大于1,发生负偏析,偏聚到δ-铁素体枝晶内部;而Mn、Nb、V、S等溶质元素发生正偏析,均偏聚到枝晶间。AlN主要在枝晶内析出,其析出温度为1 448 ℃;MnS、Nb和V的富集物主要在枝晶间析出,且MnS和Nb的富集物均在1 400 ℃以上开始析出,而V的富集物的析出温度为760 ℃。     

薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢抑制剂的析出特点

 在实验室模拟薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢的基础上,通过大量的透射电镜观察和分析检测,得到了脱碳退火后钢中形成的析出物的情况,确定了钢中的主抑制剂为Cu2S,同时还存在少量的辅助抑制剂AlN以及以复合析出物形式存在的微量的MnS。研究了Cu2S主抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢的析出特点,分析了实验用钢中Cu2S抑制力。结果表明,Cu2S作为薄板坯连铸连轧流程生产普通取向硅钢的主抑制剂有足够的抑制能力,能够满足CGO钢二次再结晶的要求。     

���¸ߴŸ�ȡ������������ȹ���AlN��MnS����������ѧ

The precipitation behavior of MnS and AlN in low-temperature high magnetic induction grain-oriented silicon steel produced by thin slab casting and rolling process with ??acquired inhibitor method?? during continuous casting and soaking was studied by thermodynamic calculation. The calculated results show that AlN is likely to precipitate in ferrite after solidification. However, MnS can precipitate only in the two phase region of ferrite and austenite. Meanwhile, MnS and AlN in the steel can not be completely dissolved during the soaking stage. In addition, the abnormal growth of primary grain is not obvious after high-temperature nitriding, which indicates the number of inherent inhibitor in the steel is relatively sufficient before nitriding.     

CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的组织和夹杂物

 首次实现了从冶炼→CSP→常化→冷轧退火→成品检测等CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的实验室全工序过程模拟,并对铸坯、热轧板及冷轧板中的组织及夹杂物进行了具体分析。结果表明,CSP工艺生产高牌号无取向电工钢是可行的;成品磁性能满足国际标准要求;薄铸坯、热轧板、成品板组织具有典型高牌号无取向电工钢组织特点;过程析出物主要为：AlN,AlN+MnS。     

SAE1144钢铸坯中硫化物分布及其偏析行为分析

SAE1144是典型的中碳高硫易切削钢,钢中硫化物的形貌、大小、空间分布、偏析是影响其产品性能的关键因素.对国内某厂生产的SAE114连铸坯取样,采用金相显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻技术等表征方法开展硫化物形貌的解析,分析了铸坯中硫化物类型、空间分布、三维形貌的变化规律,并总结了硫偏析的规律.研究发现,SAE114...     

TSCR工艺生产SPHC板过程硼微合金化对AlN、MnS析出的影响

 结合TSCR工艺生产SPHC钢热轧板过程,对微量B影响AlN、MnS的析出行为进行了试验研究与热力学分析,理论分析与热轧板在线取样的相分析结果能很好地吻合。结果表明高温时B优先于Al与N结合生成粗大的BN粒子(约900 nm),有效降低了热轧过程细小而弥散的AlN析出量,同时BN依附MnS析出而粗化MnS粒子,减弱了细小弥散析出粒子对奥氏体晶界钉扎以及相变后铁素体晶粒长大的抑制作用。     

46MnVS钢铸坯中硫偏析行为及硫化物分布的研究

摘要：46MnVS钢是一种典型的中硫非调质钢，钢中硫化物的类型、大小、分布和硫偏析对其产品使用性能有重大影响。依托国内某厂的46MnVS连铸坯开展硫偏析行为及硫化物分布的研究，采用了扫描电镜、夹杂物三维腐刻等实验方法，分析了铸坯中硫化物类型、大小、分布的变化规律，总结硫偏析行为规律。研究发现铸坯中心和铸坯1/4处出现严重的正偏析，最大正偏析指数分别为1.13、1.08。计算结果表明，MnS在固相率为0.80、温度为1425.0℃时开始从液相中析出，此时残余液相S含量为钢液初始含量的4.60倍。铸坯激冷层中硫化物的三维形貌多为不规则状；从柱状晶区边部到中心不规则状硫化物逐渐增加；中心等轴晶区从外部到中心硫化物主要为不规则状，八面体占比逐渐降低，板片状硫化物逐渐增大。     

Precipitation of AIN and MnS in Low Carbon Aluminium-Killed Steel

 Abstract： The precipitation kinetics of AlN and MnS in low carbon aluminium-killed steel was calculated. Transmission electron microscopy (TEM), energy disperse spectroscopy (EDS) and phase analyses have been used to investigate the morphology, compositions and particle size distribution of AlN and MnS precipitates in three positions of the coil. The particles of AlN and MnS precipitates in the ferrite region after coiling and distributes along and adjacent to the ferrite grain boundaries. The shapes of AlN are plate-like, the precipitates size is about 10 to 60 nm; the shapes of MnS are spherical, the precipitates size is about 200 to 600 nm. The precipitation behavior of AlN is sensitive to the isothermal temperature and holding time, the precipitation quantity and particle size distribution of AlN in different positions of coil are unequal.     

降低MnS夹杂对Q345B钢板质量影响探析

为降低MnS夹杂对Q345B钢板质量影响,从炼钢→精炼(钢包吹氩)→连铸工艺过程分析,以提高钢水洁净度、锰硫比,确定合理的吹氩工艺制度以及对浇注过程中过热度控制等技术措施,探析降低硫化物夹杂的有效途径.     

车轴钢铸锭中MnS的生成、长大、熟化规律分析

 为降低大尺寸MnS夹杂物引起的车轴磁粉探伤不合格率,利用第二相析出理论以及铸锭凝固数值模拟计算相结合,计算分析了车轴钢铸锭中MnS生成、长大、熟化规律。计算结果显示,MnS形核核心尺寸与熟化过程尺寸增加均为纳米级,凝固过程MnS的长大决定凝固完成时MnS粒子直径,理论计算得到车轴钢铸锭竖直中心线上冒口、中心、底部位置对应的MnS长大后尺寸分别为156.35、107.37和94.96 μm,中心处MnS尺寸为连铸工艺条件下的2倍,与实际检测结果相符。钢锭凝固过程缓慢是MnS易于长大的直接原因,显著区别于连铸过程。在现有工艺条件下,为控制车轴钢模铸钢MnS尺寸,关键在于降低钢液硫质量分数以及控制硫偏析。控制车轴成品中MnS夹杂物不超过1.5级,需降低钢液中w([S])至0.004 3%以下。     

铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MnS析出行为的影响

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃.      

镁处理对1215易切削钢中夹杂物的影响

 1215易切削钢中硫化物夹杂不仅影响钢的切削性能,对钢性能的各向异性以及产品质量问题也有重要影响,对钢中硫化物夹杂的调控是改善产品品质的重要途径。采用镁处理技术,对钢中硫化物夹杂的形态、大小和分布进行调控,解析镁对夹杂物的改质影响。通过高温熔炼试验,冶炼不同镁含量的钢锭,采用光学显微镜、扫描电镜及小样电解技术对钢中夹杂物的二维及三维形态和分布进行分析,并结合热力学计算解析夹杂物改质机制。研究表明,镁具有较强的脱氧能力,可改变钢中硫化物形态和分布。钢中镁质量分数从0增加至0.000 6%、0.001 7%,夹杂物形态首先从Ⅰ类球形、椭球形转变至Ⅱ类沿晶分布的簇状、串链状、珊瑚状,然后再转变为多面体形或不规则块状的的Ⅲ类硫化物。镁质量分数进一步增加至0.002 7%,镁对夹杂物的形态、尺寸、分布影响不再显著。钢中的MnS在熔融液态中不会析出,主要在凝固过程固液两相区析出,其析出温度为1 502.0 ℃,对应的凝固分率为0.409。凝固过程中部分MnS会以钢中氧化物夹杂为异质形核点析出,形成内部氧化物、外部硫化物的复合夹杂。钢中Al₂O₃经镁改质转变成为更加细小弥散分布的MgO·Al₂O₃,改质后夹杂物不易聚集长大,成为更多的MnS析出异质形核点,从而促进了MnS析出,夹杂物整体数量密度增大,平均等效直径减小。     

钢中硼化物的析出行为

 为了有效地利用钢中微量硼的强韧化作用，采用α粒子径迹法和电子显微镜对硼化物的析出行为进行了研究。结果表明：试样在固溶处理后水冷甚至冰盐水冷却时都观察到奥氏体晶界上有硼化物Fe23(CB)6析出；当冷速为20℃/s时，除了晶界有Fe23(CB)6析出外，晶内也有Fe23(CB)6析出。经固溶处理后水冷的试样再在850℃恒温处理时，主要析出物是BN，它以MnS为核心在其周围析出，呈MnS+BN复合体形态。     

管线钢铸坯中硫化物特征及形成机理

 对管线钢铸坯中的硫化物特征进行了分析,并对其形成机理进行了讨论。发现从中间包钢液到铸坯,管线钢中夹杂物由低熔点的CaO Al2O3向CaS Al2O3类型转变,且夹杂物尺寸越小,在冷却过程中的转变越充分。根据形貌特征,含硫化物夹杂可分为以下几类,即硫化物在氧化物表面部分析出、硫化物半包裹氧化物、硫化物完全包裹氧化物、纯硫化物和在TiN上析出的硫化物。采用FactSage软件对冷却过程管线钢中的夹杂物转变进行了计算,发现随着温度的降低,液态钙铝酸盐夹杂物逐渐经历CaO·Al2O3→CaO·2Al2O3→CaO·6Al2O3→Al2O3的转变过程,同时CaS和MnS相也在冷却过程中析出,且MnS的析出温度低于CaS,这解释了铸坯中硫化物的特征和形成。     

微合金钢薄板坯连铸边角裂纹控制

微合金钢薄板坯连铸过程高发边角部裂纹,致使热轧卷板边部产生翘皮、烂边等质量缺陷,是钢铁行业的共性技术难题。本文立足于某钢厂QStE380TM低碳含铌钛微合金钢薄板坯连铸生产,检测分析了铸坯角部组织金相结构与碳氮化物析出特点、不同冷却与变形速率条件下钢的断面收缩率,并数值仿真研究了不同结构结晶器和二冷区铸坯温度与应力的演变规律。结果表明:微合金钢薄板坯连铸过程存在明显的第三脆性区,且变形速率越大,第三脆性区越显著。传统薄板坯连铸工艺条件下,结晶器的中上部及其出口至液芯压下段的二冷高温区,铸坯角部冷速较低,致使其组织晶界含铌钛微合金碳氮化物呈链状析出。铸坯在液芯压下过程,低塑性角部因受较大变形与应力作用而引发裂纹缺陷。实施沿高度方向有效补偿坯壳凝固收缩的窄面高斯凹型曲面结晶器及其足辊区超强冷工艺,可分别提升铸坯角部冷速至10和20 ℃·s?1以上,从而促使铸坯角部组织碳氮化物弥散析出,并促进铸坯窄面在液芯压下过程金属宽展流动而降低角部压下应力,大幅降低了微合金钢薄板坯边角部裂纹发生率。      

中高硫钢中硫化锰夹杂物控制技术

 近年来,随着制造业的不断升级发展,对节能环保的要求越来越高,对于一些用于复杂零部件制造的钢种,为了降低在制造加工过程中的能耗,通常向钢中加入易切削元素(硫、碲、铅)来改善其切削加工性能。添加一定的硫是目前最常用的改善手段。硫在钢中主要以MnS形式存在,其形貌及分布控制水平对钢材力学性能有重要影响。对于中高硫钢,硫化锰属于塑性夹杂,在析出过程中易发生聚集长大,并且容易在轧制过程中沿拉轧方向变形,成为大尺寸长条状,这类大尺寸MnS会严重破坏材料的横向性能。为保证中高硫钢的钢材性能,需要对钢中MnS夹杂的形貌及分布进行控制,目标是避免大尺寸MnS的产生,尽可能得到细小、均匀分布的纺锤状MnS夹杂。MnS夹杂控制是一个系统的问题,必须联系整个工艺流程进行。总结了部分合金元素、工艺参数对MnS夹杂析出的影响规律,并综述了近年来在整个生产流程中的MnS夹杂控制实践,包括精炼过程的改性处理、复合析出控制,凝固过程控制和控轧控冷控制,并指出,对于如非调质易切削钢等中高硫钢中的MnS形貌及分布控制,如何将实验室研究成果落实于工业生产是广大研究者未来共同努力的方向。     

薄板坯与厚板坯生产电工钢的比较与分析

对薄板坯工艺和厚板坯工艺生产电工钢(包括低碳低硅、无取向和取向电工钢)的工艺特点、凝固组织、夹杂物析出特点、铸坯表面质量及其对电工钢性能的影响进行了比较与分析。同时,就上述两种工艺的成材率以及生产操作等方面也进行了简要的分析。从铸坯的内部质量、铸态组织、能量利用率与成材率方面来看,薄板坯工艺有明显的优势;从铸坯表面质量和生产品种的多样性等方面考虑,厚板坯工艺生产电工钢有其优越性。     

加热保温处理对重轨钢中MnS夹杂的影响

 以U75V高速重轨钢为例,研究了加热保温处理对MnS夹杂的影响。采用高温共聚焦激光显微镜分别对铸坯和钢轨中MnS夹杂在连续升温过程中的行为进行了动态原位观察,结果表明MnS夹杂在600~870℃发生球化,在1180℃左右时, MnS夹杂开始发生固溶。根据原位观察结果,在电阻炉中进行了加热保温处理实验。试验结果表明,830℃保温后,MnS夹杂尺寸只是略有减少,长宽比降低。在1180℃保温后,大型MnS夹杂数量明显减少,小尺寸MnS数量增多,且随保温时间的延长,夹杂物数量减少,长宽比进一步降低。通过加热保温处理可以改善重轨钢中长条状大型MnS夹杂。     

薄板坯连铸连轧工艺与硅钢生产

介绍了薄板坯连铸连轧工艺生产无取向硅钢和取向硅钢的工艺特征。重点比较了这一新工艺与传统工艺的不同点。指出了薄板坯连铸连轧工艺生产硅钢具有天然的优越性。