保温时间对U75V重轨钢中夹杂物的影响

通过真空感应炉冶炼U75V重轨钢,在箱式电阻炉中将试样加热到1100 ℃,分别保温30、60、90 min,使用扫描电镜对夹杂物进行分析。结果表明,未经热处理的试验钢中,夹杂物类型主要有3种,分别为MnS、Al₂O₃及MnS-Al₂O₃夹杂物。长条状MnS夹杂物随保温时间的延长有分裂趋势,保温90 min时,MnS夹杂物平均圆形度为1.86,与未经热处理的试样相比,圆形度降低了1.52。Al₂O₃夹杂物在保温30、60 min时,形态、大小变化不大,但数量减少,保温90 min时,部分Al₂O₃夹杂物尖锐棱角发生钝化,圆形度略微减小。试样经1100 ℃均热处理后,复合夹杂物增多,随着保温时间的延长,MnS-Al₂O₃夹杂物中MnS和Al₂O₃成分分布发生变化,外层的Al₂O₃有向内部运动的趋势,保温90 min时,夹杂物内部Al₂O₃富集,外包裹层中Al₂O₃含量极低,MnS-Al₂O₃夹杂物逐渐形成以Al₂O₃为核心,MnS外层包裹的复合型夹杂物,从而减小了对钢基体的损伤。     

重轨钢中夹杂物的分析与控制

钢中非金属夹杂物是造成重轨钢内部损伤及产生疲劳破坏的主要原因,影响着高质量、高洁净度钢的发展.通过查阅重轨钢夹杂物有关文献,对钢中主要夹杂物进行了分析,探究了精炼渣、稀土元素、热处理、合金元素对钢中夹杂物的影响.目前对非金属夹杂物的研究主要集中在对精炼渣成分进行控制的全流程分析上,这也是控制钢中夹杂物最经济的一种方法,...     

钢精炼过程非金属夹杂物演变与控制

夹杂物控制是高品质特殊钢生产的难点和重点,本文介绍了钢中夹杂物的主要类型及其在精炼过程中的生成演变及去除行为规律,并结合作者的研究与实践,阐述了夹杂物控制的关键技术.钢中夹杂物类型与最初脱氧产物有较大的区别,其生成和演变与钢中的成分元素(如Ca、Mg和Ti等)密切相关,同一组成的夹杂物在钢中形态分布不同,最终会导致评级...     

汽车大梁钢显微夹杂物含量分析

针对某钢厂生产的汽车大梁钢的工艺流程(BOF→LF精炼→连铸),分析了各工序以及铸坯中T[O]、T[N]和显微夹杂物的类型、来源、数量及组成。结果表明,稳态铸坯中T[O]=25×10~(-6),T[N]=27×10~(-6),显微夹杂的数量为7个/mm~2,显微夹杂类型主要有:CaS-Al_2O_3类夹杂、Al_2O_3类夹杂、CaO-Al_2O_3类夹杂;粒度分别在4～10μm、1～10μm、1～100μm之间,含量分别为60%、35%、5%。     

重轨钢加热过程中MnS夹杂物形态

采用共聚焦激光扫描显微镜对重轨钢铸坯中MnS夹杂在连续升温过程中的变化进行了动态原位观察.结果表明,由于扩散和固溶影响,随温度的升高,MnS夹杂形态不断发生变化.当铸坯的加热温度为600 ～ 870℃或1150 ～ 1200℃时,有利于MnS夹杂的尺寸控制,过高的加热温度会引起MnS夹杂尺寸增大.     

淬火工艺对U75V重轨钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击试验机、万能拉伸试验机研究了U75V重轨钢轧态及淬火冷速为3 ℃/s和5 ℃/s条件下的微观组织、力学性能及断口形貌。结果表明:随着淬火冷速的增加,U75V钢的晶粒逐渐细化,珠光体片层间距减小,其中,轧态U75V钢的晶粒和片层间距最大,而5 ℃/s淬火冷速的U75V钢晶粒和片层间距最小;随着淬火冷速的增加,U75V钢的冲击吸收能量、硬度等综合力学性能增加。其中,轧态U75V钢轨的冲击吸收能量、硬度及抗拉强度最小,而5 ℃/s淬火冷速的U75V钢冲击吸收能量、硬度最优且抗拉强度较好。     

加硅CLAM钢中的非金属夹杂物分析

低活化铁素体/马氏体钢作为核聚变反应堆第一壁/包层首选的结构材料,在世界范围内得到了足够重视.中国也在国外研究的基础上,开发了具有自主知识产权的CLAM钢,开展了硅对材料性能影响的研究.利用光学显微镜和扫描电镜研究了加硅CLAM钢中的非金属夹杂物.结果 表明:加硅CLAM钢的力学性能得到进一步改善,加硅导致非金属夹杂物...     

不同热处理条件下U75V重轨钢的组织及断裂韧性研究

以U75V重轨钢为研究对象,采用万能试验机、应变仪、扫描电镜等测定和分析其在线轧态和在线热处理态条件下的微观组织、断口形貌及三点弯曲断裂韧性,揭示其微观组织对断裂韧性的影响规律,为研究珠光体重轨钢热处理工艺提供参考。结果表明：U75V重轨钢热处理态和轧态的表面应变变化规律相似,但热处理态U75V重轨钢从弹性变形到塑性变形比轧态滞后;热处理态和轧态U75V重轨钢的断裂韧性K_IC值分别为45.122、42.048 MPa·m^1/2,热处理态的断裂韧性比轧态高;轧态U75V重轨钢断口为解理断裂,而热处理U75V重轨钢为准解理断裂;轧态和热处理态U75V重轨钢的珠光体片层间距分别为272.2、148.4 nm,热处理态U75V重轨钢的珠光体片层细密,存在显著的珠光体团簇,不利于裂纹的扩展,使得热处理态U75V重轨钢断裂韧性高于轧态。     

马氏体气阀钢夹杂物分析及控制

针对国内某特钢厂生产的马氏体气阀钢轧材夹杂物评级合格率偏低的问题,通过对轧材夹杂物的系统分析并结合现有钢包渣组分,制定了有利于吸收气阀钢夹杂物的钢包渣最佳组分。该技术的应用,有效提高了该厂马氏体气阀钢轧材夹杂物评级合格率,稳定了产品质量。该技术应用后气阀钢轧材夹杂物合格率由78%左右提高到97%以上。     

钢中非金属夹杂物图像分割软件设计与实例

针对钢中非金属夹杂物的形态和分布状况，设计出一套新的高效图像分割软件。该软件选用流行的Visual C^ 6.0制作，界面友好，图像处理速度达25帧／min。     

热处理对U76CrRE稀土重轨钢夹杂物和微观组织的影响

选取U76CrRE钢坯进行1100、1200、1300 ℃分别保温1、2、3 h的热处理,使用FEI-QUANTA400型扫描电镜对夹杂物进行了观察,利用Axiovert型蔡司光学显微镜对微观组织进行观察,使用Qness-Q10A+全自动显微硬度计进行硬度测试。结果表明,热处理对U76CrRE稀土重轨钢中夹杂物的作用明显,使夹杂物形状与尺寸都有明显改善,随着加热温度的升高,可以进一步优化MnS和复合夹杂物的形貌和尺寸。在1100 ℃加热时,MnS与复合夹杂物尺寸随着保温时间的增加而减小,形状得到明显改善;在1200 ℃加热时,随着保温时间的增加,MnS尺寸减小,复合夹杂尺寸变大。U76CrRE稀土重轨钢的晶粒随着加热温度的升高明显增大,硬度呈现先减后增的趋势,随着保温时间的增加逐渐减小。在1100 ℃加热时,试验钢中组织皆为马氏体、贝氏体和残留奥氏体,且晶界均不明显;在1200 ℃与1300 ℃保温超过1 h后,试验钢中网状渗碳体明显;在1300 ℃保温1 h时,晶界积碳严重,碳化物未得到有效溶解。在1200 ℃保温1 h时,试验钢中晶粒均匀,晶界明显,组织主要为残留奥氏体与珠光体,组织均匀。     

包钢重轨钢从转炉出钢到结晶器过程中氢含量变化

研究了包钢重轨钢从转炉出钢到结晶器各个工序过程 (未经VD真空处理 )钢液中氢含量变化。工业实验结果表明 ,钢液增氢主要发生在转炉出钢过程中 ,大约占 75% ;其余发生在LF精炼过程。添加材料的水分和增强熔池中的搅拌程度对钢中氢含量影响很大 ,但钢中锰含量的增加对氢含量的影响不大。在包钢的气候条件下 ,季节和天气对钢水中氢含量直接影响不大。根据包钢重轨钢的冶炼条件 ,采用VD真空处理降低钢液中氢含量是完全必要的。     

重轨钢的组织演变及热变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度分别为850、900、930、950 ℃,变形量为30%、50%、70%的条件下对一种与BGRE钢相近的GGX-G试验用重轨钢进行热模拟试验和不同分阶段冷却工艺试验,采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察变形温度和变形量对重轨钢组织和珠光体片层间距的影响。结果表明:在变形温度一定时(850 ℃、900 ℃),珠光体片层间距随着变形量的增大而减小,并且所有试样的片层间距能细化到50~80 nm;当第一阶段冷速V₁=5 ℃/s,第二阶段冷速V₂=2 ℃/s,并在第一阶段冷却过程中于650 ℃保温3 min时,钢轨的珠光体片层平直,片层间距能达到74.8 nm。     

U75V重轨冷却过程的相变变形

重轨在轧后冷却时,因固态相变会发生弯向轨底和弯向轨头的复杂弯曲变形,文章采用ANSYS软件对U75V重轨的冷却过程进行数值模拟,得到了U75V重轨冷却过程中的温度变化规律和弯曲变形规律,从理论上对重轨在冷却过程中出现的复杂弯曲变形过程给出了合理的解释;应用后处理模块对计算结果进行处理,计算出冷却后重轨的弯曲曲率半径,计算结果与现场实际情况基本相符。该研究对百米高速重轨冷床的设计和冷却工艺参数的制定,具有重要参考价值。     

奥-贝合金钢道岔与U75V钢轨闪光对焊接头组织与性能分析

用闪光对焊方法焊接了奥-贝合金钢道岔与U75V钢轨的异种钢接头.对接头的微观组织、显微硬度、冲击吸收功、抗拉强度、疲劳性能进行了试验,分析了正火处理对接头硬度、强度和冲击吸收功的影响.结果表明,奥-贝氏体合金钢道岔与U75V钢轨焊接接头经过900 ℃±20 ℃正火处理后明显改善接头的硬度分布;接头的抗拉强度和冲击吸收功也得到了很大提高;焊缝及热影响区的晶粒细化且分布比较均匀,因而具有优良的综合力学性能.     

轧后不同冷却方式下U76CrRE重轨钢的摩擦磨损性能

以不同冷却方式下的U76CrRE重轨钢为研究对象,采用摩擦磨损试验机、SEM(扫描电镜)、EDX(能谱仪)、CLSM(激光共聚焦显微镜)等测试分析了钢轨在水摩擦、干摩擦、沙摩擦3种条件下的摩擦因数、磨损量、微观组织及磨损面的合金元素成分。结果表明,在相同的磨损时间下,风冷试样的平均摩擦因数比空冷试样的小,且在沙摩擦情况下,风冷试样的磨损量远小于空冷试样;风冷试样经水摩擦后存在少量划痕,出现剥落坑,为分层磨损,干摩擦下存在犁痕,同时在犁脊上出现横裂纹,为氧化磨损,沙摩擦下出现大量的沙粒和磨屑,磨损的最严重,属于磨粒磨损,且空冷试样表面磨痕平整,犁沟更为明显;风冷试样的变形层均小于空冷试样,而且沙摩擦的变形层最大。风冷条件下的U76CrRE重轨钢比空冷条件下具有更好的耐磨性。     

U75V钢轨轧后冷却过程弯曲变形演变规律的模拟

利用DEFORM软件定量描述了U75V钢轨轧后不同冷却过程中的弯曲变形的演变规律。结果表明：钢轨冷却过程中弯曲变形不仅受热应力和相变应力作用;而且还受钢轨的不同部位冷速不同、相变进行的程度不同的影响。钢轨空冷过程最终弯曲挠度为0.0913 mm,换算成百米重轨为1.01 m,弯向轨头方向;而以轨头15 ℃/s,轨底6 ℃/s冷速水冷方式冷却时,钢轨最终弯曲挠度为0.044 mm,换算成百米重轨为0.441 m,弯向轨底方向。可见通过控制钢轨不同部位冷速,可使其弯曲变形程度较空冷的小。