水溶液电解法研究铈对含钛夹杂物的影响

通过水溶液电解法将钛微合金钢中的含钛夹杂物完整地电解提取出来,并采用物理磁选的方法实现夹杂物的无损分离。含钛夹杂物经过超声分散、滴撒夹杂物悬浊液的方式进行制样,并结合扫描电镜研究其形貌。研究发现:随稀土加入量的增加,含钛夹杂物形貌发生不同程度的改变。不添加稀土铈时,钢中含钛夹杂物为典型的长方体形貌。加入0.003 8%稀土铈时,长方体含钛夹杂物转变为正方体含钛夹杂物。稀土加入量为0.005 4%、0.007 2%、0.009 8%时,形成TiC-CeAlO_3、Ti(C,N)-CeAlO_3,含钛夹杂物逐步向椭球形、球形转变,从棱角分明的形状转变为具有光滑曲面的夹杂物并且含钛夹杂物的尺寸减小。随着稀土加入量的增加,钢中含钛夹杂物的析出数量增加,直径小于1μm的含钛夹杂物析出比例增加、含钛夹杂物的平均尺寸逐渐减小。     

Ti、Nb微合金化Q345B钢板夹杂物和析出物分析

用电子探针和透射电镜对厚规格Ti、Nb微合金化Q345B钢板中夹杂物和析出物进行了观察分析,结果表明,Q345B钢板中的夹杂物主要是锰、钙的氧化物和硫化物以及它们的复合夹杂物,氧化物大多呈球状或椭球状,硫化物多数呈长条状;析出物主要是铌和钛及其化合物,钛主要以TiN的形式存在,呈方形或矩形;铌主要以尺寸较大的碳氮化物存在,以椭圆形为主,析出在奥氏体晶内、晶界上。     

铌微合金化高强钢中NbC析出相的生成机理

微合金化与热处理工艺是提升钢材性能最主要的两种方法.本文以DH980高强钢中NbC析出相为对象,研究了铌含量分别为210×10^-6、430×10^-6和690×10^-6和热处理温度分别为1000、1100、1200和1300℃的条件下,高强钢中NbC析出相的析出行为.使用高温硅钼炉熔炼DH980连铸坯并添加不同Nb含量进行铌合金化,再将所得水冷样置于硅钼炉中完成不同温度下的热处理实验,然后使用夹杂物自动扫描电镜对实验样品进行夹杂物扫描、统计.经分析,铌微合金化后的高强钢中主要的夹杂物为Al₂O₃、MnS和NbC,其中,NbC析出相的尺寸范围为0.7～6.0μm,而1.0～2.0μm尺寸的NbC居多.使用Factsage热力学计算软件计算NbC析出温度及析出量,随着钢中铌含量从210×10^-6增加至690×10^-6,NbC析出相的最高析出温度逐渐升高,分别为1125、1200和1260℃,NbC析出率(NbC质量与所有夹杂物质量的比值)也...     

不同合金化工艺对18Cr超纯铁素体不锈钢精炼过程夹杂物的影响

采用试验和热力学计算相结合的方法研究了不同合金化工艺对18Cr超纯铁素体不锈钢精炼过程夹杂物的影响。试验结果表明：18Cr超纯铁素体不锈钢钛合金化前的夹杂物类型为CaO-Al₂O₃-MgO，钛合金化后夹杂物类型转变为了CaO-Al₂O₃-MgO-TiO_X。铌钛双稳定(Ti:0.181%,Nb:0.147%)合金化后的炉次夹杂物数量密度和夹杂物中TiOX的重量百分比都要低于钛单稳定(Ti:0.324%)的炉次。     

Ti-Al复合脱氧钢中夹杂物的析出行为及对钢的组织的影响

利用光学显微镜和扫描电镜、透射电镜对Ti-Al复合脱氧钢中夹杂物的析出行为进行了研究。结果表明：在Ti-Al复合脱氧钢熔炼试验中,通过采取钢熔化后先加碳、硅、锰、铌进行预脱氧,再加铝进行脱氧,最后再加钛进行终脱氧的脱氧合金化处理方式,钢中产生的夹杂物主要为Ti-Al复合夹杂物或Ti-Al-Mn等复合夹杂物,夹杂物尺寸为1-3μm,分布比较均匀。这些分布较均匀的细小夹杂物引起了周围钢组织的高密度位错,诱导了大量晶内针状铁素体的形成,细化了钢的组织,提高了性能。     

Al对含钛430不锈钢夹杂物的影响

在实验室条件下考查了Al含量对含钛430不锈钢的Ti/Al夹杂物的影响,发现随着Al含量增加,夹杂物尺寸增加,并且从含Al高的钢样中观察到了Ti2O3与Al2O3固溶体;通过计算Ti2O3与Al2O3之间的错配度,证明了Ti2O3很容易依附于Al2O3形核,为了防止大颗粒夹杂物的生成,从热力学角度分析了Al对含钛氧化物...     

超低碳钢精炼过程中Fe-Al-Ti-O类复合氧化物夹杂的演变与控制

超低碳钢是一种重要的汽车用钢材料, 钢中通常添加钛元素, 使其形成析出物, 提高钢材的深冲性.然而钛元素作为一种脱氧能力较强的元素, 进入钢液中通常首先形成氧化物.为了减少含钛氧化物夹杂的生成, 基于"转炉-RH-连铸"的超低碳钢生产流程, 对RH精炼过程进行系统取样, 分析了铝脱氧剂加入后及合金化元素钛加入后的氧、氮气体含量变化及夹杂物特征变化, 并使用FactSage热力学计算软件对Fe-Al-Ti-O夹杂物稳定相图进行计算.研究结果显示, 含钛类氧化物夹杂通常以Al₂O₃类夹杂物作为形核质点, 对其形成包裹状夹杂物.若避免含Ti夹杂物的生成, 当钢中Ti质量分数为0.1%时, 钢中溶解Al质量分数应在0.01%以上.对含钛氧化物的生成及长大流程进行研究, 通过对Al₂O₃夹杂物及Ti₂O₃夹杂物粗化率的计算及附着功的比较可知, Ti₂O₃夹杂物在1600℃时的熟化生长速率较Al₂O₃较大且Ti₂O₃夹杂物与Al₂O₃夹杂物相比不容易相互碰撞融合并从钢液中去除.若提高精炼过程中的氧化物夹杂物去除率, 应严格控制含钛氧化物类夹杂物的生成.      

夹杂物对低合金钢点蚀诱发敏感性的影响

为了进一步提高低合金钢的抗点蚀性能,采用Ti/Al脱氧及Ca处理工艺熔炼并轧制制备了试验钢。利用场发射扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)、电化学极化试验及浸蚀前、后夹杂物的原位观测,研究了不同脱氧工艺钢中夹杂物在模拟海水介质中诱导点蚀的行为。结果表明:与Al脱氧钢相比,Ti脱氧钢中形成了富含Ti Ox、数量更多、尺寸更细小的夹杂物,有利于Mn S的局部分散析出,降低其诱发点蚀的危害,采用Ti脱氧工艺有助于提高钢的抗点蚀性能;Mn S诱发点蚀的能力强于氧化物夹杂,点蚀优先在Mn S夹杂与基体的界面处及夹杂物曲率半径小的区域萌生;降低夹杂物的腐蚀活性应该以调控夹杂物的组成为基础,其次优化夹杂物的形貌(球形化),在微米级范围内,夹杂物尺寸对点蚀诱发的影响最小。     

含钛铁素体不锈钢连铸浸入式水口结瘤机理研究

采用光学显微镜和扫描电镜,对00Cr18Ti铁素体不锈钢钢样中夹杂物类型和浸入式水口结瘤物的物相进行分析,研究水口结瘤机理。结果表明,钢液中存在大量TiO2夹杂物,并不断附着沉积在水口内壁,造成浸入式水口氧化钛型结瘤;通过控制钢中w[Al]-w[Ti]值在铝钛竞争氧化反应平衡曲线之下,使w[Ti]/w[Al]4/3273.55,能够防止大量TiO2夹杂物的生成,避免氧化钛型水口结瘤。     

钙处理钛合金化钢中TiN析出行为

采用扫描电镜/能谱仪表征高强度结构钢中夹杂物的特征,考察了钛合金化及钙处理对钢中夹杂物组成的影响,探讨了氧化物对TiN析出行为及其对微观组织的影响。结果表明,钛合金化后钢中的夹杂物多为球形或多边形的Al-Ti-Mg-O系,钙处理能有效球化钢中的夹杂物和还原夹杂物中的TiOx,还原的Ti逐渐向夹杂物表层扩散积聚,促进了TiN在复合氧化物表面局部析出。钢中细小氧化物及氮化物的数量随Ti含量增加而增加,因此,钙处理较高Ti含量钢有助于促进细小的复合氧化物+TiN夹杂物的形成,并延迟凝固过程中TiN均质形核时间,细化TiN颗粒的尺寸。2~3μm的TiN不仅能诱导多边形铁素体析出,也能诱导针状铁素体析出。TiN及MnS在复合氧化物表面局部析出有助于互锁的针状铁素体诱导析出。     

Formation and Thermal Stability of Large Precipitates and Oxides in Titanium and Niobium Microalloyed Steel

As-cast CC slabs of microalloyed steels are prone to surface and sub-surface cracking. Precipitation phenomena initiated during solidification reduce ductility at high temperature. The unidirectional solidification unit is employed to simulate the solidification process during continuous casting. Precipitation behavior and thermal stability are systematically investigated. Samples of adding titanium and niobium to steels have been examined using field emission scanning electron microscope （FE-SEM）, electron probe X-ray microanalyzer （EPMA）, and transmission electron microscope （TEM）. It has been found that the addition of titanium and niobium to high-strength low-alloyed （HSLA） steel resulted in undesirable large precipitation in the steels, i. e. , precipitation of large precipitates with various morphologies. The composition of the large precipitates has been determined, The effect of cooling rate on （Ti, Nb）（C, N） precipitate formation is investigated. With increasing the cooling rate, titanium-rich （Ti,Nb）（C,N） precipitates are transformed to niobium-rich （Ti,Nb）（C,N） precipitates. The thermal stability of these large precipitates and oxides have been assessed by carrying out various heat treatments such as holding and quenching from temperature at 800 and 1 200℃. It has been found that titanium-rich （Ti,Nb）（C,N） precipitate is stable at about 1 200 ℃ and niobium-rich （Ti,Nb）（C,N） precipitate is stable at about 800 ℃. After reheating at 1 200℃ for 1 h, （Ca,Mn）S and TiN are precipitated from Ca-Al oxide. However, during reheating at 800 ℃ for l h, Ca-Al-Ti oxide in specimens was stable. The thermodynamic calculation of simulating the thermal process is employed. The calculation results are in good agreement with the experimental results.     

均热温度对抗震钢筋奥氏体化及铌固溶的影响

摘要：通过热处理试验结合物理化学相分析实验,对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明,均热温度低于1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸;随着均热温度的升高,含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多;均热温度升至1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系,发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小,对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系,寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

1000MPa级微合金化冷轧双相钢退火工艺及强韧化机制

摘要：通过热处理试验结合物理化学相分析实验,对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明,均热温度低于1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸;随着均热温度的升高,含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多;均热温度升至1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系,发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小,对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系,寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

铌钛复合微合金化对含磷冷轧结构钢板组织性能的影响

以低碳含磷钢为研究对象,通过分析不同卷取温度（600、650、700℃）时热轧态和冷轧退火态的显微组织、力学性能及退火再结晶动力学行为,对比研究了微铌（0．02％）处理和铌钛复合微合金化（0．02％Nb＋0．012％Ti）对钢的组织和性能的影响。研究结果表明,与微铌处理钢相比,铌钛复合微合金化钢在600℃卷取时析出物数量更多,在更高温度卷取时熟化速度更快,650℃卷取时即熟化到一定程度。低温（600℃）卷取时,铌钛复合微合金化钢的退火再结晶更难,800℃×30s连续退火可以保证完全再结晶。将温度继续升高至800℃以上,会导致强度下降,在一定程度上影响板卷之间的性能稳定性。     

Distribution of niobium and titanium carbonitrides in continuous-cast microalloy steels

The composition, morphology, and distribution of carbonitride phases in slabs microalloyed with niobium (0.04%) and titanium (0.002 and 0.022%) are investigated. In steel slabs with Nb + 0.022% Ti, the carbonitride phase in the axial zone is distributed more uniformly and the particles take the form of six-pointed stars. In steel slabs with Nb + 0.002% Ti, there are stronger liquation processes leading to the formation of extended grain-boundary carbonitrides.     

钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响

 为研究合金元素钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响,采用Gleeble-3800热模拟试验机和热膨胀试验方法,测定了钼、铬含量不同的3种低碳铌钛成分微合金钢在不同冷却速度下的相变点,采用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了其转变产物的微观组织,同时结合维氏硬度测试,绘制了动态CCT曲线。结果表明,钼和铬均降低奥氏体向针状铁素体转变的相变温度,并且在冷速大于1℃/s时,钼比铬的作用效果更加明显。钼、铬均能抑制先共析铁素体和珠光体的转变,扩大针状铁素体形成冷速范围,并能够显著细化组织。     

16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢低温冲击韧性优化

强韧性合理匹配一直是16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢热轧卷板的研究难点,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢显微组织、夹杂物、冲击断口形貌进行检测,分析影响试验钢-20℃低温冲击韧性的主要因素.结果 表明,试验钢-20℃低温冲击吸收功偏低的主要原因为钢中存在大量长度为2～...     

含Nb低碳FB钢组织与扩孔性能的研究

 通过TMCP试验,研究了不同Nb含量低碳FB钢的微观组织和扩孔性能。试验结果表明,随着终轧温度或卷取温度的降低,试验钢强度提高,而扩孔性能降低。随着Nb含量的增加,试验钢的抗拉强度与扩孔性能明显改善。当终轧温度控制在860 ℃,冷却中间温度在710 ℃,卷取温度在450 ℃时,Nb的质量分数约为0.02%的试验钢的铁素体晶粒尺寸细化到6.3 μm,抗拉强度达到570 MPa,扩孔率为91%左右,获得了良好的综合性能。     

钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

以C-Mn钢和700 MPa级低碳贝氏体钢成分为基础成分,通过调整微合金元素含量,实验室条件下熔炼浇注钢锭,并采用TMCP技术轧制钢板,研究了微合金元素钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明,随着铌含量的增加,贝氏体含量增加,晶粒变细,材料的抗拉强度、屈服强度与韧性均增加;随着钛含量的增加,贝氏体含量增加,抗拉强度、屈服强度提高,韧性的变化与是否进行回火处理有关;硼有利于形成板条贝氏体组织,硼含量增加能提高强度,但有损韧性。     

Properties of thermomechanically rolled Nb/Ti microalloyed steel sheets

Structure and mechanical properties of a Nb/Ti microalloyed steel, thermomechanically rolled on a strip-production facility, are evaluated. Small (0.02%) titanium addition to niobium-containing steel is found to increase precipitation while reducing grain-refining potential of niobium. This effect increases with increasing finish-rolling temperature, and is also reflected in an increased charpy energy transition temperature. A reduced tendency for precipitation in a nitrogen-free austenite together with the short interpass times in the finishing train, is assumed to reduce the tendency for pancaking, which is prerequisite for an effective grain refining.