钙处理对含硫非调质钢中硫化物形态的影响

通过实验室小炉试验研究钙处理对中硫非调质钢中硫化物形态的影响。结果表明,钙处理后铸坯中硫化物由纯硫化锰转化为含钙铝的复合硫化物,长宽比在1~2区间内的硫化物比例明显提高;在轧制后,经过钙处理的试样中硫化物的长宽比也更多地集中在1~3区间内,这说明钙处理有效改善了钢中硫化物的形态特征,使得更多的硫化物呈纺锤状,提高了钢材性能。     

钢渣替代烧结白灰的试验

钢渣中含有大量能够循环利用的钙、铁、镁等成分,替代熔剂用于烧结过程是钢渣循环利用的重要途径之一。为提高钢渣在烧结过程中的使用比例,回收利用钢渣中的有用成分,采用XRD、矿相显微镜、微型烧结装置和烧结杯装置对某钢厂转炉钢渣进行了替代烧结白灰的试验研究。结果表明,钢渣的矿物组成主要是RO相(MgO、FeO和MnO的固溶体)、硅酸二钙、硅酸三钙等;钢渣作为熔剂用于烧结能够促进液相生成,提高液相流动性;钢渣搭配优质白灰替代部分低质白灰能够提高烧结矿的成品率和平均粒径,降低固体燃耗。     

电弧炉短流程冶炼石油套管钢中夹杂物的演变规律

为研究石油套管钢(34Mn6)中夹杂物的演变规律,对钙处理效果进行精准化控制,进行全流程取样分析,通过采用SEM-EDS分析夹杂物形貌和成分,同时结合Aspex夹杂物自动分析仪统计夹杂物的数量、成分和尺寸分布。研究结果表明,LF精炼具有较好的脱硫与脱氧能力;钙处理前,由于渣钢反应的进行,夹杂物数量明显减少,夹杂物成分中SiO₂含量增加;经过钙处理后,夹杂物成分发生显著变化,由MgO-Al₂O₃系转变为MgO-Al₂O₃-CaO系和SiO₂-Al₂O₃-CaO系,夹杂物形貌由尖角夹杂向球状夹杂过渡。在铸坯中,夹杂物数量减少,其成分已偏离液相区,向富CaO区域移动。对钙处理进行优化,通过利用热力学软件FactSage进行计算,得出钢液中钙的质量分数稳定在0.001 3%时对夹杂物的改性效果最佳,钢液中的夹杂物控制较好。     

多模式全连续铸轧产线卷渣缺陷分析及控制

通过扫描电镜和能谱分析仪对低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷微观形貌进行观察和能谱分析。结果表明,低碳低硅铝镇静钢表面较短条状卷渣缺陷的主要成分为钙、铝和氧,为典型的钙铝酸盐夹杂物;较长条状卷渣缺陷的主要成分为钙、硅、氟、钠和氧,为典型的保护渣成分。针对不同类型的卷渣缺陷及其成因,分别在炼钢工艺的挡渣出钢、精炼工艺的升温时间和钙含量以及连铸工艺的中间包控流装置、中间包保护气氛、结晶器液面波动、钢包下渣和结晶器保护渣等方面进行改造、控制和优化。采取上述措施后,因低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷造成的产品降级率由大于10.0%降至1.5%以下,产品质量得到明显提升。     

低碳高硫磷钢硫化物凝固析出的热力学分析

以低碳高硫磷钢为研究对象,应用Schiel凝固方程对凝固过程中硫化物的析出进行了热力学模拟,分析了硫化物凝固析出的热力学规律及其影响因素.指出合理的锰、硫成分设计、采用连铸工艺和对钢液进行适当的钙处理,可以获得理想的硫化物形态及分布,为易切削钢的设计和应用提供了热力学依据.     

钙处理齿轮钢中氧硫复合夹杂物的热变形能力

采用金相分析、扫描电镜和能谱仪等分析手段,研究了钙处理加硫的DIN18CrNiMo7-6齿轮钢中氧硫复合夹杂物的形貌、成分和热变形行为.结果表明:外围硫化物的钙抑制了氧硫复合夹杂物的变形,当外围硫化物的钙原子分数约为5.0%时抑制作用达到饱和;高熔点核心氧化物的面积分数增加,复合夹杂物的变形能力降低,而低熔点核心氧化物对复合夹杂物变形能力的影响不明显.     

20CrMnTi冶炼过程形成CaO(CaS)-Al2O3-MgO夹杂的分析

 FactSage对钙处理前后钢液的平衡计算以及典型夹杂物在CaO-CaS-Al2O3三元相图中演变规律的研究结果表明：钢中硫含量大于0.01%(质量分数,下同)时,难以得到理想的钙处理效果,主要原因在于钙处理过程中钙主要与硫结合生成CaS夹杂,同时少部分钙将对Al2O3进行变性;钙处理过程中CaO(CaS)-Al2O3演变规律为Al2O3→Al2O3+CaO·6Al2O3+CaS→CaO·2Al2O3+CaS(CaO含量较少)→Al2O3·CaO+CaS(CaO含量较多)。通过对复合夹杂物电镜面分布扫描结果的描边处理能够有效辨别复合夹杂物的成分,发现典型CaO(CaS)-Al2O3-MgO夹杂物成分为xCaO·yAl2O3+xMgO·yAl2O3+Al2O3+CaS,并据此提出了一种新的评价钙处理效果的方法。     

新型贝氏体易切削塑料模具钢中夹杂物的研究

本文研究了新型贝氏体易切削塑料模具钢中几种夹杂物的形态和成分，对含核心的硫化物的能谱分析证实核心为ＣａＯ．２Ａｌ２Ｏ３和ＣａＯ．６Ａｌ２Ｏ３，并对钙在硫化物的变形过程中的作用进行了初步探讨，同时发现了与硫化物复合在一起的氮化钛和氧化铝。     

钙处理对430不锈钢板坯夹杂物的影响

通过热力学计算分析了430铁素体不锈钢钙处理后在生成液态夹杂物区间内钢中钙质量分数和铝质量分数的关系,并对430铁素体不锈钢未采用钙处理和采用钙处理板坯中夹杂物类型、数量进行了对比,分析了钙处理夹杂物变性过程。结果表明,精炼过程喂入硅钙线可以得到理想的钙处理效果。钙处理后430钢水中高熔点的Al_2O_3和低变性的CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO夹杂物得到良好变性,夹杂物数量比未采用钙处理时明显减少,夹杂物尺寸都小于15μm。CaO和Al_2O_3两者通过发生化学反应变性为低熔点的液态夹杂物。     

钙处理对含硫非调质钢中夹杂物演变行为的影响

进行了钙处理变性含硫非调质钢中夹杂物的工业试验,通过SEM+EDS定性研究钢中夹杂物类型随工序的变化,得到钙处理对夹杂物演变的影响。针对硫化物夹杂的形态控制,用牛津INCA能谱仪Feature工具的自动扫描夹杂物功能定量分析钙处理前后钢中硫化物夹杂的类型、数量和尺寸的变化。研究结果表明,钙处理能够增加钢中复合硫化物数量,尤其是含钙复合硫化物,从而有利于降低轧材中长条状硫化物的比例,形成较多的球状或纺锤状硫化物,改善钢材的各向异性。进一步分析钙处理改性硫化物的作用机理,在不影响钢材机械性能前提下,钙处理适当降低钢液洁净度有利于含硫非调质钢中硫化物的形态控制,工业生产中采用钙处理的方法来进行硫化物的形态控制是可行的。     

镁对非调质钢中组织及硫化物的影响

摘要：为了探究不同镁含量对非调质钢中组织和硫化物形态、尺寸、分布及成分的影响，采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、小样电解等方法，分析了经高温电阻炉冶炼不同镁添加量的49MnVS3非调质钢。结果表明，由于镁蒸气压较高，在实验室冶炼中大量挥发，导致钢中镁的实际平均收得率仅为310%；镁的质量分数为0～22×10-6时，随着镁的质量分数的增加，钢中硫化物形态由Ⅱ类逐渐向Ⅰ类、Ⅲ类转变；钢中硫化物尺寸增大，硫化物的分布均匀性得到显著改善；钢中复合夹杂物比例明显增加，但MnS的比例出现下降；形成了细小弥散的氧化物，增加了奥氏体形核质点，具有细化组织的趋势。     

易切削不锈钢中氧含量和锻造比对硫化物形态及切削性能的影响

摘要：易切削不锈钢中硫化物的类型和形貌对切削性能具有重要影响。运用扫面电镜分析、热力学计算、锻造实验、切削实验等方法研究了氧含量和锻造比对易切削不锈钢中硫化物的类型和形貌的影响,以及对切削性能的影响。实验结果表明：随着铸态钢中氧含量的增加,MnS包裹(Mn,Cr)O等氧化物的复合硫化物数量增多,第Ⅰ类硫化物的比例上升,硫化物数量减小,尺寸和面积比增加。在锻造过程中,高氧含量（TO质量分数0.021%）钢样中复合硫化物沿锻造方向变形较小,平均长宽比小于3,钢中硫化物呈纺锤形或球形均匀分布。切削实验发现,高氧含量钢样（TO质量分数0.021%）比低氧含量钢样（TO质量分数0.007%）具有更小的切削力和表面粗糙度,刀具使用寿命增加了44.1%,切削性能整体得到提高。     

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...     

铁矾渣熔化-烟化过程中铅元素的挥发性质研究

采用火法中的熔化-烟化法回收铁钒渣中的有色金属铅，并通过热力学计算在还原焙烧过程中金属铅所需的反应条件。探究回收铅过程中不同工艺参数对铅回收率的影响，并确定回收的较优工艺条件。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射技术对收集到烟尘的形貌、成分和结构进行表征。结果表明:铁钒渣中的铅物相在熔化-烟化过程中，当温度高于1 000 ℃时，PbS最先开始挥发进入烟尘中；烟尘中回收的铅主要以PbO和PbS形式富集，其中PbO是单质铅挥发后被氧化的产物，呈四棱柱形状；在较优反应温度1 242 ℃下铅的回收率达99.70%。      

硫含量对中碳非调质钢中硫化物及组织的影响

利用真空感应炉冶炼了不同硫含量的中碳非调质钢,研究了S含量对非调质钢中硫化物形态分布及显微组织的影响．结果表明:在0．025％~0．065％范围内,随S质量分数的增加,非调质钢中硫化物的数量增多,偏聚分布现象加重;晶内铁素体比例随之升高,组织得到细化．通过热力学计算及相图信息研究了硫化物的类型转变．S含量增加时第Ⅲ类MnS在凝固末期以离异共晶形式较早析出,剩余液相中的S在凝固结束时以共晶形式析出为第Ⅱ类MnS．单独MnS以及MnS-V（C,N）复合硫化物均可作为晶内铁素体的有效形核核心,促进铁素体的生成．      

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。     

Two-wavelength pyrometry study of the combustion of sulfide minerals: Part II. Galena and commercial lead concentrates

The combustion of galena and two commercial lead concentrates has been investigated using a specially constructed fast-response, two-wavelength pyrometer. The changes in the particle morphology and in the chemical composition of the individual particles during combustion were also investigated through scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray/wavelength dispersive X-ray (EDX/WDX) studies of quenched reaction products. The effects of oxygen concentration and particle size on combustion were studied, together with the influence of chemical and morphological differences between the different lead concentrates. Increasing gas oxygen content from 10 to 100 pct elevated the particle combustion temperature from about 1600 to over 2000 K. The higher oxygen content also resulted in a change of mechanism from relatively constant combustion temperatures in air to much more rapids transient combustion pulses in pure oxygen. Thus, it is suggested that lead sulfide vaporization controls the reaction in both air and oxygen. Metallic lead vaporization may also be important, because both sulfide and metallic lead phases were identified in the quenched partially reacted particles. It is thought that the metallic lead in the particles is produced through reaction between surface sulfates and unreacted lead sulfides. The commercial concentrate feeds were found to consist mainly of agglomerates of many smaller particles, with the chemical and mineral composition of the individual particles dictating their combustion behavior. Increasing quantities of galena in the agglomerates enhance the vaporization reactions and limit reaction temperatures, whereas increasing quantities of iron sulfides raise the intensity of reaction and combustion temperatures. Zinc sulfides act as a thermal load. Reaction mechanisms for both galena and commercial concentrate particles are proposed.     

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。     

变质处理对复相耐磨铸钢硫氧化物夹杂形态的影响

在实验和检验分析的基础上，探讨了变质处理对复相耐磨铸钢中硫氧化物夹杂形态的影响。研究结果表明，复相耐磨钢中硫氧化物形态与钢中残余镁含量、残余稀土含量有直接关系。