LF-VD精炼过程中GCr15钢中夹杂物的行为

对GCr15在精炼过程产生的夹杂物进行分析,为减少夹杂、提升钢材质量奠定理论基础。采用金相、电子探针、光谱等方法,取样分析了西宁特钢EAF-LF-VD-CC流程冶炼的CA2r15在LFVD精炼时非金属夹杂物数量和尺寸的变化,并确定了各工位的夹杂类型和形成原因。试验结果表明,精炼过程夹杂总量一直呈下降趋势。LF精炼后,各...     

轴承钢冶炼过程夹杂物行为及其来源的分析

利用金相、SEM等分析方法,取样分析了某电炉厂EAF—LF—VD—CC流程GCr15轴承钢精炼过程非金属夹杂物的行为,试验结果表明,LF处理后夹杂物以云团状Al2O2、点状不变形夹杂物和硫化物为主;VD处理后Al2O3和点状不变形夹杂物明显减少,而含钙、镁、铝、硫等的复合夹杂有所增加;成材试样中未发现点状不变形夹杂物,只有少量尺寸很小的三氧化二铝、硫化物和含钙、镁、铝、硫等的复合夹杂。精炼过程夹杂数量呈下降趋势,并分析了各类夹杂物的来源.     

X80管线钢精炼过程夹杂物研究

采用铁水脱硫－转炉－LF炉－RH－钙处理－连铸工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产X80管线钢。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌和数量等变化情况,确定了钢中夹杂物在不同精炼环节的变化规律,探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。结果表明,采用该冶炼工艺路线所生产的管线钢总氧含量在10－12ppm之间,钢中20µm以下夹杂物所占比例达到了90%,钢水具有很高的洁净度水平。在精炼过程中夹杂物MgO含量逐渐降低、CaO含量逐渐增加,精炼结束后钢中夹杂物为球形MgO－Al2O3－CaO类夹杂物,MgO、Al2O3和CaO平均含量分别2.6%、53.7%和43.7%,该类夹杂物外层为CaS,在精炼钢水温度下为液态,表明钢中夹杂物得到了有效的变性处理。在钢中夹杂物去除效果方面,软吹氩工艺对于10um以下夹杂物的去除效果最好,去除率达到了81%。     

高碱度渣精炼的轴承钢中夹杂物研究

对国内三个主要特殊钢厂和日本山阳特钢生产的轴承钢中夹杂物进行了研究。结果表明,在炉渣碱度较高(CaO／Sio2=3～4．5)的精炼条件下,低氧含量的轴承钢中夹杂物主要有：含Cr、Fe的复合MnS夹杂、TiN型夹杂、具有不同MgO含量的镁铝尖晶石夹杂;未发现单独存在的铝酸钙型球状夹杂物。随渣碱度提高和钢中氧含量降低,镁铝尖晶石夹杂物中的MgO含量增加。当渣中CaO／SiO2达4．5时,镁铝尖晶石夹杂物中含有CaO。     

低氧高碳铬轴承钢LF-VD精炼时洁净度与夹杂物特征变化

研究了低氧高碳铬轴承钢在LF-VD精炼时洁净度与夹杂物类型、数量、尺寸等特征的变化规律,并关注了个别大尺寸夹杂物.试验中采用了二元碱度约为7、Al2 O3质量分数约30％ 的高碱度高Al2 O3精炼渣.LF精炼前期和中期钢中夹杂物主要为Al2 O3和MgO-Al2 O3:由于与钢液润湿性较差能够较好地去除,数量密度由L...     

无取向硅钢精炼过程非金属夹杂物的行为

采用SEM-EDS等分析方法,分析了KR-BOF-RH-ASP流程生产无取向硅钢精炼过程非金属夹杂物的变化,并确定了夹杂物的主要来源。试验结果表明,RH处理后夹杂物以不规则形状的Al2O3为主,中间包试样中Al2O3类夹杂物大幅减少,而含CaS、MgO-Al2O3类的复合夹杂有所增加;各工位夹杂物尺寸多集中在0.5～3μm。     

20CrMoH钢精炼过程中T[O]和夹杂物的研究

为优化生产工艺,改变冶炼方法和炉渣组成,进行了齿轮钢20CrMoH生产试验,分析讨论了生产过程钢中的T[O]、低熔点钙铝酸盐非金属夹杂物的形成过程.结果表明,出钢脱氧时加入足够的Al,钢水的T[O]含量降低非常快,当w(FeO) w(MnO)≤0.5%时,SiO2已经成为钢水氧化的氧源;选用w(CaO)=55%～60%,w=(Al2O3)35%～40%,w(MgO)≤6%的CaO-Al2O3-MgO渣系精炼,可以得到w(T[O])=0.0010%的钢水,夹杂物的变化过程和Ca处理时夹杂物的转变过程类似;钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的比值为1.50～1.65时,能使钢液中的Al2O3夹杂转变为低熔点的钙铝酸盐,得到与钢液Ca处理相同的效果,在RH真空处理后不再需要钙处理.     

轴承钢中夹杂物分析

对轴承钢热轧板中的夹杂物以及浇铸过程结晶器浸入式水口上的结瘤物进行了电镜检测.发现轧板试样中夹杂物类型主要是TiN、MgO·Al₂O₃和MnS以及少量的CaS,尺寸大多在20μm以内,除此之外,还观察到一些大尺寸MgO·Al₂O₃和Al₂O₃夹杂物及其伴生的裂纹.通过对水口结瘤物的检验分析,发现结瘤物主要以MgO·Al₂O₃尖晶石类夹杂物为主,还有少量的MgO-Al₂O₃-CaO系夹杂物,此外还含有部分凝钢.结瘤物成分与钢水中氧化物夹杂一致,因此推测水口结瘤产生原因为钢液中的固态氧化物夹杂在浇注过程中在水口上的聚集沉淀,轧板中大尺寸夹杂可能是由水口结瘤物剥落造成.     

Chemical Composition Control of Non-Metallic Inclusions in High Alloy Steel Production Process

There is a close relation between the characteristics of products and the chemical composition control of inclusions in steelmaking process. Therefore, it is very important for a warranty of product’s characteristics to improve inclusion quality resulting in defective products. In the present work, the control technique of inclusions’ chemical composition is discussed thermodynamically based on the Redlich-Kister type polynomial to metallic solution and regular solution model to molten oxide solution. It is very effective for the precise chemical composition control of oxides to determine the concentration of deoxidizers based on the thermodynamic relation among dissolved deoxidizers and oxygen, because it is known that oxide inclusions are equilibrated with them in molten steel in the steel making process. High alloy steel production process was focused in the present work.     

鞍钢GCr15轴承钢棒材生产工艺实践

介绍了鞍钢GCr15轴承钢棒材的生产工艺流程.通过对转炉冶炼和炉外精炼工艺的控制,使GCr15轴承钢化学成分符合控制要求,钢中全氧含量达到0.0010％以下,满足用户要求;精炼过程采取顶渣成分控制和弱氩气搅拌技术,使钢中夹杂物尺寸控制到10μm以下;采用低过热度浇注、电脉冲技术、控制铸坯加热时间和初轧、终轧温度等技术,改善了钢坯的中心偏析和疏松.     

低碳铝镇静钢LF精炼过程钢中非金属夹杂物的研究

对LF精炼过程低碳铝镇静钢水中非金属夹杂物的变化进行了研究,发现在采用高碱度、强还原性炉渣条件下,Al2O3类夹杂物先向MgO-Al2O3系夹杂物并进而向CaO-MgO-Al2O3系夹杂物和CaO-CaS-Al2O3系夹杂物转变。在LF精炼结束时,钢中已基本没有对钢水可浇性影响最大的Al2O3系夹杂物,因此可以减少LF精炼后对钢水进行钙处理用的钙线量,以降低生产成本并减少由于钙处理而生成的大尺寸钙铝酸盐夹杂物的数量。     

LF精炼过程中脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究了在LF精炼过程中使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后各工序钢中氧含量、硫含量以及连铸坯中夹杂物的组成。研究结果表明:在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁无铝脱氧后钢液中活度氧和硫含量较高,但对铸坯中总氧含量影响不大,两种脱氧剂都能将铸坯中总氧的质量分数控制在12×10-6以下;在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁合金脱氧可以使铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,硫化物夹杂有所增多;但是硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高。     

钢包炉精炼不同吹氩工艺对夹杂物去除效果的研究

在水模试验的基础上改变了天津钢管集团有限公司第一炼钢厂150 t钢包的吹氩工艺,通过示踪剂追踪、金相分析、大样电解、扫描电镜(SEM)、电子探针(EDS)等手段比较分析了改进后的工艺与原工艺对石油套管用钢39Mn2V非金属夹杂物的去除效果.结果表明,原工艺精炼前后氧的质量分数降低率为35.42%,微观夹杂物和大颗粒夹杂物的去除率分别为59.85%、93.43%,而改进后的工艺精炼前后对应值为44.31%、64.29%、95.88%.由此可见,改进后的工艺在降低氧含量和去除夹杂物方面均优于原工艺.     

鞍钢2150ASP生产线管线钢中非金属夹杂物的研究

采用SEM和金相显微镜系统地研究了鞍钢2150 ASP工艺生产的高品质管线钢中非金属夹杂物在冶炼过程中的演变规律。结果表明,钢中非金属夹杂物的数量与全氧量的变化趋势一致;精炼初期钢中主要是含MnO的复合夹杂物,LF精炼后期直到铸坯,钢中的夹杂物主要是以Al2O3-CaO（MgO）为核心,周围为CaS类的复合夹杂物;铸坯中的夹杂物尺寸较小,平均为3.1个/mm2;该工艺路线生产的管线钢的洁净度能够满足用户的需求。     

高级别船板钢轧制过程夹杂物的行为研究

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等研究方法分别对莱钢F550船板钢300 mm厚铸坯、50 mm厚轧板和20 mm厚轧板的上表面、侧面和横截面夹杂物的种类、尺寸、成分及形貌等特征进行了分析.结果表明,F550船板钢中的夹杂物在轧制前后种类和尺寸没有明显变化,轧后大于5μm的夹杂物所占比例略有升高;船板钢中主要夹杂物有单相氧化铝和氧化物-硫化物复合夹杂;试样不同面上复合夹杂物的形貌特征各异,在轧制过程中试样各个面上复合夹杂物形貌发生明显变化,这与夹杂物的塑性和轧制受力情况有关.     

72A钢非金属夹杂物行为

采用多种方法对酒钢72A钢中非金属夹杂物进行了调查,对夹杂物的类型、来源、数量及尺寸进行了讨论.实验证明,铸坯中夹杂物有60%外来夹杂物,40%为脱氧产物;引起线材拉拔脆断的主要原因是外来大颗粒脆性夹杂,而控制好脱氧产物和外来夹杂物的组成、形貌、大小及分布,是解决线材拉拔脆断的关键.     

高效节约型建筑用H型钢Ti脱氧及夹杂物析出行为研究

通过热力学计算和实验室热态试验,研究了建筑用H型钢不同脱氧工艺时钢液中夹杂物形态、组成、尺寸和类型,分析了钛含量对钢中夹杂物析出行为的影响规律。在此基础上,在马钢第三钢轧总厂的建筑用H型钢生产过程中对Ti脱氧工艺进行了工业实践,并与现有工艺进行了对比。结果表明:经过Ti脱氧,钢液中全氧和溶解氧具有较低水平,钢中夹杂物尺寸小且具有良好的塑性,轧材的废品率降低,产品力学性能得到了提高。     

GCr15轴承钢凝固过程组分变化对夹杂物析出的热力学研究

基于Fact Sage热力学软件的最小吉布斯自由能原理,研究了不同[Ca]、[Mg]、[Al]、[O]含量条件下GCr15轴承钢凝固过程中夹杂物的析出行为。结果表明:随着[Ca]含量由0.000 5%增加至0.004 5%,轴承钢中析出的夹杂物类型由Ca O·2Mg O·8Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3向2Ca O·Si O_2、Ca S转变,钢中夹杂物总质量分数由约0.004 5%增加到约0.009 4%。随着[Mg]含量从0.000 1%增加到0.000 9%,钢中析出的夹杂物由Ca O·Al_2O_3、2Ca O·Si O_2向Mg O·Al_2O_3和Ca S转变,钢中夹杂物总质量分数由约0.003 2%增加到约0.004 1%;[Al]含量由0.005%增加至0.05%时,钢中析出的夹杂物类型由2Ca O·Si O_2向Ca O·Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3转变,夹杂物总量由0.002 8%增加至0.003 3%,变化相对不明显;随着[O]含量由0.000 3%增加至0.002 1%,钢中析出的夹杂物类型由Ca S向Ca O·Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3转变,夹杂物析出量由0.002 4%增加到约0.005 1%。     

60t LF精炼终点GCrl5轴承钢中氧化物夹杂特性的研究

通过电弧炉出钢加铝铁、硅铁脱氧,LF精炼初渣的组分为(/%:27.39~37.34 Al₂O_3,38.42~38.68 CaO,14.20~18.38 SiO_2,8.50~10.72 MgO,0.82~0.89 FeO,0.27~0.33 MnO,0.69~0.74 S,0.66~0.75TiO₂,（CaO）/（SiO₂）=2.09~2.72,（CaO）/（Al₂O₃）=1.04~1.40),LF终点T[O]为0.0012%~0.0019%,T[N]为0.0043%~0.0050%,[Ti]0.002%和[Ca]0.006%~0.009%。GCr15轴承钢LF精炼终点氧化物夹杂分析结果表明,钢中主要氧化物夹杂为镁铝尖晶石（MgO·Al₂O₃）和钙镁铝尖晶石氧化物（CaO·MgO·Al₂O₃）。镁铝尖晶石平均尺寸低于0.5μm,当有MnS、TiN等在其上析出后平均尺寸增大。钙镁铝尖晶石平均尺寸通常在2μm以上,在精炼温度下呈液态,易在钢中聚集长大,其尺寸（1.39~2.12μm）比固态的钙镁铝尖晶石-MnS夹杂物大,且更被精炼渣吸收并上浮去除。随着精炼过程钢液中的硫含量降低,以这两类尖晶石为核心的含MnS的复合夹杂物的平均尺寸降低。适当降低精炼终点渣中MgO的含量、光学碱度和黏度可以减少钢中夹杂物的数量并降低其平均尺寸。     

超低氧弹簧钢60Si2MnA精炼过程夹杂物的研究

 采用LD LF VD CC的工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产超低氧弹簧钢60Si2MnA。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌等变化情况。探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。计算得出了60Si2MnA与CaO Al2O3 SiO2系平衡时的等氧活度和等硅线。