稀土对钢中非金属夹杂物的影响

研究了稀土处理钢后，钢中非金属夹杂物的形貌、成份。稀土元素形成硫化物、氧化物复合夹杂，同时促使夹杂物球化，改善夹杂物形态。     

Fe-23Mn-xAl-0.7C低密度钢中非金属夹杂物形成机理

 为了研究Fe-23Mn-xAl-0.7C(x=0.87～6.76)低密度钢中非金属夹杂物形貌特征及形成机理,通过SEM-EDS检测了钢中夹杂物形貌和成分,并借助INCA Feature夹杂物自动分析软件分析了钢中夹杂物尺寸分布、数量密度和面积分数等参数。研究发现,低密度钢中夹杂物尺寸以1～5 μm为主。w([Al])为0.87%时,钢中主要夹杂物为MnS、MnO、Al₂O₃和Al₂O₃-MnS,夹杂物数量较少,但尺寸大于7 μm的夹杂物所占比例较大,平均尺寸为3.45 μm;w([Al])为3.28%时,主要夹杂物为AlN、Al₂O₃、MnS以及AlN-MnS、AlN-Al₂O₃-MnS复合夹杂物,外包裹MnS尺寸较小,小尺寸夹杂物居多,平均尺寸为2.63 μm;w([Al])为6.76%时,钢中夹杂物以AlN或AlN-MnS为主,且AlN夹杂呈聚集状,夹杂物平均尺寸为2.93 μm。此外,通过FactSage 7.3热力学计算讨论了Fe-23Mn-xAl-0.7C低密度钢中夹杂物析出时机及演变过程,为试验结果提供理论解释。     

钙处理对20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物的影响

铝脱氧齿轮钢中易生成大量的高熔点Al₂O₃类夹杂物,容易导致水口结瘤及钢材性能恶化,目前较常采用钙处理将钢中高熔点的Al₂O₃类夹杂物改性为低熔点的钙铝酸盐类夹杂物。合理的钙处理可以减轻水口结瘤并提高连铸过程钢液的可浇性,工业试验研究了喂钙前钢液中T.Ca含量、喂钙速度、喂钙量、净空高度及渣厚等参数对齿轮钢中钙收得率的影响,并在1.5 m·s?1的喂钙速度条件下研究了不同喂钙量对钙处理过程中齿轮钢中非金属夹杂物改性的影响。研究结果表明,当喂钙前钢液中T.Ca的质量分数小于10×10?6,喂钙速度为1.5 m·s?1,适当降低喂钙量和净空高度和渣厚,钢液中钙收得率均高于20%。当钢液中T.Ca的质量分数高于17×10?6时,钢中生成大量高熔点CaS型夹杂物,三元相图中夹杂物的平均质量分数远离液相区。随着齿轮钢中T.Ca含量的增加,夹杂物的平均尺寸和数密度逐渐增加。热力学计算结果与工业试验钙处理对钢中非金属夹杂物改性效果具有较好的一致性。      

控轧14MnNRE钢中非金属夹杂物的扫描电镜研究

本文利用扫描电子显微镜对控轧１４ＭｎＮｂＲＥ钢非金属夹杂物进行了观察，并利用能谱仪分析了非金属夹杂物的化学成分。含有０．０５４％ＲＥ的１４ＭｎＮｂＲＥ钢中的硫化物主要是细小球状的稀土元素硫化物ＲＥ２Ｓ３，尚存的少量条状ＭｎＳ型夹杂物也变得小而短。     

Fe-Mn-Al-C低密度钢中的脱氧合金化夹杂物

为了研究Fe-Mn-Al-C低密度钢脱氧合金化夹杂物的生成及机理,采用Si、Mn、Al进行脱氧合金化,通过场发射扫描电子显微镜结合夹杂物自动分析系统对Fe-Mn-Al-C低密度钢样品中的夹杂物进行观察。结果显示,Fe-Mn-Al-C低密度钢中夹杂物主要分为6类,即单颗粒Al₂O₃夹杂物、单颗粒MnS夹杂物、单颗粒AlN夹杂物、Al₂O₃-MnS复合夹杂物、AlN-MnS复合夹杂物、Al₂O₃-AlN-MnS复合夹杂物。单颗粒的Al₂O₃、MnS、AlN夹杂物的数量相对较多,夹杂物尺寸以小于5μm为主。热力学计算发现Al₂O₃在脱氧合金化时生成,AlN在固相分数为0.844时开始析出,而MnS在完全凝固后的固相钢中开始析出。不同夹杂物间的二维晶格错配度计算结果显示,MnS(110)/Al₂O₃(001)、AlN(001)/Al<...     

SPHC钢钙处理过程中非金属夹杂物行为变化

通过在精炼及连铸工位进行系统取样,研究了非金属夹杂物在SPHC钢钙处理过程中的行为变化。结果表明,钙处理前钢中夹杂主要为三角形及不规则形貌的Al2O3夹杂,在LF出站时夹杂物以完全变性及未完全变性的铝酸钙为主,在中间包处则有单纯CaS出现并与钢中已有铝酸钙结合,随着连铸的进行,钢中硫化物夹杂比例增加,铸坯中有更多的CaS生成,并形成环状结构对已变性的铝酸钙进行包裹。     

谈针对钢中非金属夹杂物的有效检验

钢中非金属夹杂物包括了外来夹杂物和内生夹杂物两大类。其中,外来夹杂物指的是钢液凝固过程中没有及时浮出而残留夹杂在钢中的耐火材料和炉渣等。而内生夹杂物指的是钢在冶炼过程中,因为脱氧剂的加入以及氮、硫等元素溶解度下降,会形成非金属性质的氧化物、硅酸盐以及硫化物和氮化物等。钢材料的韧性、塑性以及疲劳性能会因非金属夹杂物的存在而降低,并且,其危害会随着钢的强度增高而增多。因此,对钢中非金属夹杂物的检验非常有必要。     

硫含量对重轨钢中非金属夹杂物的影响

摘要：实际生产过程中由于原料和操作控制不精确,钢中硫含量和非金属夹杂物波动较大,严重影响钢的洁净度。为了准确控制重轨钢中硫化锰等非金属夹杂物的尺寸、形态和数量,在实验室开展了硫含量对重轨钢中非金属夹杂物的影响研究。钢中硫质量分数增至70×10-6、110×10-6、140×10-6后随炉冷却,采用全自动夹杂物分析仪对钢中非金属夹杂物进行统计,获得了硫含量与钢中非金属夹杂物成分、尺寸、形态和数量的关系。结果表明,钢中夹杂物大部分为以氧化物为形核核心的复合型MnS;随着硫含量的升高,复合型MnS、MnO-SiO2和MgO-Al2O3-SiO2-CaO型夹杂增多,CaO-SiO2和MgO-CaO-SiO2夹杂减少;夹杂物平均尺寸随硫含量的升高而增大,且不同尺寸的夹杂物均有所增加,尺寸为2~10μm增多最明显;硫质量分数为(70~140)×10-6的钢液凝固过程液相中都能单独析出MnS,且硫含量越高,MnS析出越早,含量越多。     

MgO与低密度钢液相互作用及其对夹杂物的影响

 为了研究高锰高铝低密度钢液与耐火材料间的相互作用规律,以Fe-20Mn-10Al-C(20%Mn、10%Al)低密度钢液与MgO耐火材料棒在1 600 ℃时界面反应为研究对象,分别反应30和60 min后对MgO耐火材料的微观结构以及钢中非金属夹杂物特征进行了观察。结果表明,反应后MgO耐火材料转变为3层结构,分别为致密的MgO·Al₂O₃尖晶石界面层,尖晶石颗粒、钙铝酸盐和MgO颗粒组成的过渡层以及MgO颗粒组成的原始层,且随着反应时间的增加,尖晶石界面层厚度增加;在高锰高铝低密度钢液与MgO耐火材料的相互作用下,钢中非金属夹杂物主要包括单一MgO·Al₂O₃夹杂、AlN夹杂、MgS夹杂和MgO·Al₂O₃-AlN、MgO·Al₂O₃-MgS等复合夹杂物。     

控轧14MnNbRE钢中非金属夹杂物的扫描电镜研究

本文利用扫描电子显微镜对控轧14MnNbRE钢非金属夹杂物进行了观察,并利用能谱仪分析了非金属夹杂物的化学成分。含有0.054%RE的14MnNbRE钢中的硫化物主要是细小球状的稀土元素硫化物RE_2S_3,尚存的少量条状MnS型夹杂物也变得小而短。     

钢中非金属夹杂物的分析研究进展

综合论述了钢中非金属夹杂物分析时所采用的定性和定量分析方法,有金相法、岩相法、X-射线粉末衍射法、电子探针法、透射电镜法、扫描电镜法、离子探针法以及Mossbauer光谱法.重点介绍钢中氧化物夹杂、氮化物夹杂、硫化物夹杂和稀土氧化物夹杂的化学分离和定量分析技术,并针对夹杂物的大小、分布、数量和结构等方面对不同分析技术的用途和优、缺点进行了简要的归纳.随着氧化物冶金工艺和纯净钢产品的开发,非金属夹杂物的分析将面临着新任务.     

浅谈高碳硬线钢中非金属夹杂物

高碳硬线盘钢制品对钢的纯净度，夹杂物的尺寸、分布以及形态都有严格的要求，其中非金属夹杂物是影响高碳硬线钢质量的重要因素之一。本文通过分析连铸坯中夹杂物的来源及分布，对在炼钢一精炼一连铸工艺过程中如何控制钢中的非金属夹杂物进行了探讨。     

55C钢异型连铸坯中非金属夹杂物的研究

为研究非金属夹杂物对55C钢质量的影响,对马钢三炼钢生产的55C钢异型坯进行了取样检测,并采用多种方法对非金属夹杂物进行了系统分析研究。     

通过LF精炼炉控制钢中非金属夹杂物的实践

针对钢中非金属夹杂物评级偏高的问题,通过调整优化精炼炉渣系,降低了CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣系的熔点,提高了熔渣流动性和吸附夹杂物能力,钢材成品的非金属夹杂物评级明显降低。     

总氧含量对齿轮钢中非金属夹杂物的影响

为了保证齿轮钢中非金属夹杂物的控制,并确定齿轮钢经济合理的总氧含量控制目标,开展了总氧含量对齿轮钢中非金属夹杂物的影响研究。以三种不同总氧含量的Mn–Cr系齿轮钢为研究对象,利用Aspex扫描电镜、极值法、疲劳测试等不同方法研究了齿轮钢中非金属夹杂物数量、分布、尺寸等,获得了夹杂物与齿轮钢总氧含量的对应关系。在本文实验条件下,随着总氧含量的降低,钢中氧化物夹杂数量不断减小,其中5～10 μm的小尺寸夹杂物减小最明显,而10 μm以上的大尺寸夹杂物数量变化规律不明显。另外,极值法和疲劳试验结果表明,总氧含量高时（质量分数为0.0013%）,钢中最大氧化物夹杂尺寸也较大,比总氧质量分数为0.0010%和0.0005%的实验钢的最大夹杂物尺寸高10 μm以上,且当总氧含量比较低时（质量分数≤0.0010%）,实验钢总氧质量分数变化（0.0010%、0.0005%）对钢中最大夹杂物尺寸影响不大。      

脱氧剂对M50NiL钢中非金属夹杂物的影响

在航空发动机用轴承钢M50NiL的真空冶炼过程中使用不同脱氧剂进行脱氧,重点研究了不同脱氧剂类型对钢中夹杂物形貌、类型、尺寸及数量密度的影响。结果表明,未添加脱氧剂时,钢中夹杂物主要为Al₂O₃和铝镁尖晶石;使用Al-RE作为脱氧剂后,钢中夹杂物的主要类型为稀土夹杂物;而使用Al-RE-Si-Mn作为脱氧剂后,钢中夹杂物类型、尺寸及分布特征与Al-RE脱氧剂基本相当。稀土元素的加入能明显改善钢中夹杂物的类型及形貌,使主要夹杂物类型由带有棱角且形状不规则的富Al₂O₃型夹杂物转变为近球形的稀土夹杂物,同时降低了钢中夹杂物的最大尺寸,以及大尺寸的Al₂O₃夹杂物数量,但过量的稀土使得钢中出现了稀土夹杂物的团聚。     

半钢冶炼Ti-IF钢过程中非金属夹杂物的研究

采用热态试验对半钢冶炼Ti-IF钢的非金属夹杂物进行研究,并就提高钢水洁净度和降低夹杂物尺寸进行工艺优化.研究表明:LF进站时夹杂物为球状FeO-MnO,LF出站时主要夹杂物为包裹状、簇状MgO-FeO-MnO-Al2 O3,RH脱碳结束后主要为球状、纺锤体状和不规则状FeO-Al2 O3,RH铝脱氧3 min后主要为...     

铈对ZG75CrMo钢中非金属夹杂物及钢性能的影响

探讨了铈对ＺＧ７５ＣｒＭｏ钢中夹杂物及钢性能的影响。研究表明，与ＺＧ７５ＣｒＭｏ钢相比，ＺＧ７５ＣｒＭｏ（Ｃｅ）钢中夹杂物的含量减少且性态改变，塑韧性、抗热疲劳性和抗高温氧化性均有明显提高。     

Fe-Si-B合金中非金属夹杂物的热力学分析

利用扫描电镜及能谱仪对Fe-Si-B合金中非金属夹杂物组成进行了分析,并研究了氧化物及硫化物夹杂在熔炼过程中的演变规律及其形成条件.研究结果表明：Fe-Si-B合金中夹杂物主要有Al、Si的氧化物,以及少量Ti、Mn的硫化物.经热力学计算,在1623 K下,熔炼初期主要为Al的氧化过程,当熔体中[Al]的质量分数降低至0.0022％后才发生Si的氧化;Ti及Mn的硫化物在1623 K下不能形成,需熔体分别冷却至1550和1310 K下才可形成.