ASPEX定量分析IF钢夹杂物研究

对IF钢铸坯中夹杂物进行了定量分析研究。铸坯断面夹杂物分布较均匀,夹杂物主要是Al2O3和Al2O3-TiOx。稳态浇铸铸坯的夹杂物尺寸为5~10μm,有个别簇状夹杂物尺寸在50~100μm。切头和尾坯中存在少量大于100μm的簇状夹杂物。     

IF钢铸坯皮下夹杂物与钩状坯壳的特征分布

铸坯中大尺寸非金属夹杂物是造成 IF钢冷轧薄板表面缺陷的主要原因,因此使用扫描电镜对超低碳 IF钢铸坯中夹杂物的形貌、类型、尺寸、数量分布进行了大面积(58897·3 mm2)的综合检测。结果表明：IF钢稳态铸坯中的大尺寸夹杂物主要有3种类型,大多数为簇群状的氧化铝夹杂物和簇群状的 TiOx-Al2 O3夹杂物,以及少量的“气泡＋Al2 O3”。实验细致分析了不同尺寸的夹杂物在铸坯近表层的数量分布,并探讨了这种数量分布的原因。分析结果表明：直径大于100μm的夹杂物在铸坯近表层的数量分布受钩状坯壳的发达程度影响明显,而直径在20~50μm的夹杂物在铸坯近表层的分布较为均匀,同时由于结晶器中非对称流场,20~50μm 的夹杂物沿铸坯宽度方向上数量分布并不完全对称。     

IF钢铸坯皮下夹杂物与钩状坯壳的特征分布

<正>超低碳IF钢(无间隙原子钢)主要用于汽车面板和白色家电板,因此对表面质量有着较高的要求。IF钢冷轧板主要的表面质量问题就是线性缺陷,而坯壳所捕获的保护渣夹杂物、簇群状氧化铝夹杂物、"气泡+Al_2O_3"夹杂是造成这种线性缺陷的主要因素。夹杂物容易在超低碳钢铸坯的近表层聚集,为了消除由此导致的表面缺陷,提高生产的稳定性,生产出高品质的冷轧薄板,需要对铸坯进行表面清理。     

电磁制动改善超低碳钢冷轧板表面质量的试验研究

研究了鞍钢股份有限公司板坯连铸机的结晶器电磁制动技术对铸坯皮下夹杂缺陷和冷轧板表面质量的影响。结果表明：电磁制动处理降低了铸坯表层较大尺寸夹杂物的含量,显著改善了冷轧板表面质量,冷轧板表面夹杂缺陷发生率从0．68％降到0．14％。     

超低碳钢钢中夹杂物的研究

为控制超低碳钢中的簇状夹杂物,对超低碳钢中的夹杂物和与全氧含量的关系进行了研究.钢中的夹杂物主要是Al2O3夹杂和Al2O3-TiN复合夹杂,独立夹杂物尺寸大部分小于10 μm.铸坯中w(TO)小于0.003 0%时,钢中仍存在簇状Al2O3夹杂;Al2O3簇状夹杂物与铸坯中全氧含量没有直接关系,所以钢中的全氧含量不能完全代表钢中夹杂物的水平.钢中的簇状Al2O3夹杂物与RH脱碳结束活度氧有关,要控制超低碳钢中簇状Al2O3夹杂物必须稳定生产工艺,减少RH加铝升温,使RH脱碳结束活度氧保持在一定范围.     

采用电解+激光粒度分析仪检测钢中的夹杂物

 采用电解中型试样+激光粒度分析仪的方法,测定了钢中粒径为1~100μm夹杂物的尺寸分布,填补了粒径为20~80μm夹杂物尺寸测定的空白。发现IF钢粒径为1~100μm的夹杂物中SiO2类夹杂物所占比例较高,并且正常坯夹杂物中粒径大于30μm的夹杂物所占的比例可达4. 25%,这对冷轧板的表面质量存在极大的威胁。     

IF钢头尾坯洁净度研究

本文分析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w_(T[O])、w_([N])高于中间坯18×10~(-6)、8×10~(-6)、尾坯wT[O]高于中间坯1 ppm。头坯离头端1m后,夹杂物少于15个/mm~2,粒径4.4μm,尾坯上离尾端1 m后,夹杂物少于10个/mm~2,粒径5.1μm,尾坯洁净度好于头坯。     

IF钢铸坯表层洁净度研究

采用金属原位分析仪(OPA-100)对国内某厂同浇次不同浇铸阶段(开浇头坯、正常坯、浇铸末期尾坯)的IF钢铸坯表层非金属夹杂物含量及夹杂物粒径分布进行了研究分析。结果表明:铸坯内弧和外弧表层非金属夹杂物含量及粒径的趋势基本吻合。铸坯中铝系夹杂物含量:头坯尾坯正常坯,正常坯中铝系夹杂物含量稳定,处于非稳态浇铸期的头坯和尾坯中铝系夹杂物含量波动较大,在距铸坯表面5.6 mm之后逐渐减小;铸坯中铝系夹杂物的平均粒度和大于5μm的夹杂物所占比例均随着距铸坯表面距离的增加而减小。     

F钢铸坯皮下夹杂物与钩状坯壳的特征分布

<正>超低碳IF钢(无间隙原子钢)主要用于汽车面板和白色家电板,因此对表面质量有着较高的要求。IF钢冷轧板主要的表面质量问题就是线性缺陷,而坯壳所捕获的保护渣夹杂物、簇群状氧化铝夹杂物、"气泡+Al2O3"夹杂是造成这种线性缺陷的主要因素。夹杂物容易在超低碳钢铸坯的近表层聚集,为了消除由此导致的表面缺陷,提高生产的稳定性,生产出高品质的冷     

IF钢头坯夹杂物研究及切割优化

连铸首炉开浇过程受覆盖剂加入等因素影响,IF钢头坯不同部位大颗粒夹杂物含量高于正常铸坯,轧制后容易在冷轧板表面产生夹杂缺陷,影响产品质量。通过采用氮氧成分分析、大样电解分析、扫描电镜分析等手段,研究了IF钢头坯沿拉坯方向夹杂物分布规律,其中头坯T[O]含量随拉坯长度逐渐降低,距坯头4 m之后T[O]达到30×10~(-6)以下,接近正常铸坯水平。基于研究结果,提出了IF钢头坯科学合理的切割尺寸,降低头坯冷轧后的夹杂缺陷风险。     

电磁纯铁热轧圆钢夹杂物研究

对电磁纯铁连铸板坯和热轧圆钢进行了低倍观察，并对圆钢中的夹杂物进行了分析。结果表明：钢中夹杂物主要是呈链状或簇状分布的氧化铝，大部分夹杂物是尺寸不大于5μm的微细夹杂物，同时存在少量尺寸为100-500μm的低倍夹杂物。根据该钢种氧化铝夹杂物的来源，提出了控制钢中低倍夹杂物的工艺措施。     

300 t RH炉化学升温工艺对IF钢洁净度的影响

为了研究RH炉化学升温工艺对IF钢洁净度的影响, 针对RH不同阶段进行化学升温,通过取样分析对铸坯全氧、夹杂物数量密度分布、夹杂物尺寸三指标进行系统分析,定量评价RH化学升温节点及升温幅度对钢水洁净度的影响。结果表明,RH化学升温时,钢水洁净度恶化,铸坯全氧质量分数增加了0.000 8%～0.001 3%;在同一升温值、不同升温节点条件下,以RH升温32～36 ℃为例,方案4团簇状夹杂物尺寸达到20 μm,小于方案5团簇状夹杂物尺寸30 μm。因此,采用“脱碳中前期＋脱碳终点”升温工艺,夹杂物尺寸优于“脱碳终点”升温工艺。生产实践中,若钢水进RH炉温度低,在RH升温操作不可避免的条件下,应采用“脱碳中前期＋脱碳终点”升温工艺,以减少RH升温操作对钢水洁净度的影响。     

镀锌板表面胞状凸起缺陷

 采用SEM、EDS和大样电解法研究了某种镀锌板表面胞状凸起缺陷的形成原因。结果表明：冷轧板表面起皮缺陷是造成镀锌板表面胞状凸起缺陷的直接原因。冷轧原料板近表层分布着尺寸大于300 μm的长条状硅酸盐夹杂带,且夹杂带中分布着块状氧化铁夹杂。与缺陷镀锌板同批次酸洗板机械研磨去掉近表层,随后冷轧试验表明,块状氧化铁夹杂不是造成镀锌板表面胞状凸起缺陷的主要原因。缺陷镀锌板铸坯中夹杂物含量为100.32 mg/10 kg,夹杂物主要由尺寸大于140 μm大型夹杂物组成,而正常镀锌板铸坯中夹杂物含量为20.98 mg/10 kg,证实钢中大型硅酸盐类夹杂是导致镀锌板表面凸起缺陷的根本原因。     

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。     

交换钢包过程对IF钢连铸板坯表层洁净度的影响

采用ASPEX扫描电镜中的自动特征分析功能研究了交换钢包过程（取样浇次第4、5炉）对IF钢连铸板坯表层的洁净度的影响,且对比研究了交换钢包过程浇铸铸坯（交接坯）与正常浇铸铸坯（正常坯）的表层洁净度.结果表明:正常坯与交接坯中尺寸大于20μm的表层夹杂物可分为三类:（1）簇群状Al₂O₃（包括气泡+簇群状Al₂O₃）;（2）簇群状TiO_x-Al₂O₃夹杂物;（3）保护渣夹杂物.正常坯表层的大型夹杂物主要为簇群状Al₂O₃,没有检测到保护渣夹杂物.换包开浇后铸坯总氧质量分数从14×10-6增至17×10-6,交接坯表层检测到较多的第2夹杂物,说明钢包开浇后钢水被轻微氧化.此外,钢包开浇后剧烈的液面波动也导致了保护渣的卷入.在当前工艺下,换包对IF钢铸坯表层洁净度的影响长度约为11m.      

102Cr17Mo轴承钢铸坯夹杂物及碳化物解析

102Cr17Mo钢属于高碳高铬马氏体不锈钢,钢中夹杂物及碳化物的形貌及分布对其性能有重要影响。依托于某厂La-Ce复合稀土改质的102Cr17Mo模铸坯,用光学显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻、Thermo-calc软件对其进行解析。结果表明,在102Cr17Mo铸坯中,夹杂物的等效直径集中分布在1～3μm,夹杂物数量密度集中分布在47～54个/mm²,夹杂物面积占比分布在0.025 3%～0.028 4%;夹杂物的整体尺寸较小,分布弥散化,不同部位的夹杂物数量密度、面积比例差距较小;夹杂物主要成分为氧、铝、铈、镧和其他等少量元素,夹杂物类型包括稀土氧化物Ce-La-Al-O、稀土氧硫化物Ce-La-Al-O-S,未发现单独存在的Al₂O₃夹杂和MnS夹杂。铸坯中碳化物形貌主要分为3类,即大颗粒状碳化物、聚集状碳化物、网状碳化物。大颗粒状碳化物尺寸约为20μm,所含主要元素为铁、铬、碳和钼,聚集状碳化物尺寸约达100μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳,网状碳化物尺寸约为80μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳。从边部到心...     

高拉速连铸低碳铝镇静钢铸坯中夹杂物

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响.结果表明:随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小.对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物.铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为.随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少.在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获.      

IF钢连铸头坯洁净度研究

应用氧氮成分分析、大样电解分析、扫描电镜分析、能谱分析等分析手段,研究了转炉—RH—连铸生产IF钢头坯洁净度的变化规律,并与正常坯洁净度水平进行对比分析。结果表明:沿拉坯方向头坯T[O]和[N]含量呈明显下降趋势。头坯大型夹杂物含量都明显高于正常坯,并沿拉坯方向总体呈减少趋势,4.4 m后大型夹杂物含量接近正常坯水平。铸坯中的大型夹杂物在厚度方向分布不均匀,内弧含量要明显高于外弧含量。头坯中大型夹杂物主要是尺寸为140~300μm和大于300μm两类,分别占总夹杂物质量分数的22.6%和56.8%,此类夹杂物主要来源于结晶器卷渣、中间包卷渣、二次氧化产物以及钢包引流砂。     

武钢CSP铸坯中全氧和夹杂物沿宽度方向的分布

对武钢CSP分厂采用BOF-LF-CSP工艺生产的低碳铝镇静钢（DC01）铸坯中总氧含量和夹杂物沿着铸坯宽度方向的分布进行了系统分析和研究。发现总氧含量在铸坯宽度方向的分布相差较大,且在开浇坯和正常坯中的分布规律不大一致;夹杂物在开浇坯中,各种粒径的数量在宽度方向上的分布几乎都呈近似＂W＂型分布,而正常坯中夹杂物主要以CaO-Al2O3-CaS系夹杂物为主,且大于5μm的夹杂物主要在铸坯中心聚集。     

连铸板坯中大型夹杂物的分析

为了解连铸板坯中大型夹杂物含量、尺寸及来源,采用大样电解法提取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50μm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50μm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。