350Km/h高速轨用钢的关键冶金技术研究

350 Km/h高速轨对铸坯洁净度以及质量提出更高的要求,本文主要讨论了提高攀枝花钢铁集团公司350 Km/h高速轨用钢洁净度以及铸坯质量的技术方法。通过采取一系列集成创新技术,象BOF脱磷、钢包精炼、结晶器电磁搅拌以及动态轻压下、脱磷率、洁净度以及形态控制等方面得到了很大提升。成分满足[S]≤0.015%,[P]≤0.025%,[H]≤1.5×10~(-6),Als≤0.004%,T[O]≤20×10~(-6),铸坯中心疏松和偏析≤1.0,中心裂纹和中间裂纹≤0.5,中心碳偏析指数≤1.05,A类和B类夹杂物控制水平分别≤2.0和1.0,优化后的工艺满足生产350 Km/h高速轨用钢技术需求,并且实现了稳定生产。     

LF精炼过程非金属夹杂物控制研究

钢中常见的非金属夹杂物以硫化物、氧化物等为主,主要在LF精炼工序处理去除。为了达到生产洁净钢的目的,针对硫化物、氧化物产生的原因和控制方法进行分析研究,并采取相应措施。转炉吹炼终点温度控制在1 620～1 635℃、终点C质量分数控制在0.08%～0.12%范围内。优化LF精炼各阶段的氩气流量,大大降低了精炼过程吸气程度,保证了夹杂物的去除;将LF炉静吹时间控制在10 min即可满足净化钢液的目的;利用钙处理对夹杂物进行球化改性处理,通过保证软吹时间和氩气气量促进了夹杂物的上浮。     

高速钢轨中夹杂物形态及评定方法

介绍了模铸锭热轧高速钢轨中常见非金属夹杂物的形态特征，提出了生产检验中执行GB－T10561－1989标准的夹杂识别方法和评判原则。     

BOF-LF-VD-CC过程35MnB钢中夹杂物的演变分析

夹杂物对高品质特殊钢的服役性能有显著影响,但国内外对冶炼过程35MnB钢中夹杂物的演变行为尚不明晰。通过采用扫描电镜和FactSage热力学计算等方法和手段,对Al粒+SiC扩散脱氧(1号工艺)和SiC扩散脱氧(2号工艺)生产的35MnB钢冶炼过程钢成分、渣成分及钢中夹杂物的演变行为进行研究。结果表明,1号工艺精炼过程会出现钢水增硅,不同扩散脱氧工艺铸坯中的全氧和氮质量分数差别不大,全氧质量分数分别为11.9×10^-6和11.6×10^-6。35MnB钢中主要存在尺寸小于5μm的氧化物、硫化物或TiN夹杂物。夹杂物种类主要受沉淀脱氧工艺影响,受扩散脱氧工艺影响较小。冶炼过程夹杂物的演变规律为:Al₂O₃(氩站)→CaO-MgO-Al₂O₃(LF精炼)→CaO-MgO-Al₂O₃-CaS(软吹)→CaO-MgO-Al₂O₃-CaS或CaO-Al₂O₃-CaS(铸坯),夹杂物演变规律与热力学计算结果相符。     

含硫易切削钢夹杂物控制试验研究

通过高温试验研究了钙处理和镁处理对含硫易切削钢中夹杂物的控制效果。钙处理后钢中夹杂物为CaAl-O+(Ca,Mn)S复合夹杂物、(Ca,Mn)S以及Mn S夹杂物;镁处理后钢中夹杂物为Mg Al2O4+(Mg,Mn)S、Al2O3+Mn S复合夹杂物、(Mg,Mn)S以及Mn S夹杂物。钙处理和镁处理后钢中的复合夹杂物所占比例分别为0.67%和3.57%。镁处理后钢中Ⅱ类Mn S夹杂物明显减少,91.7%的夹杂物尺寸小于3μm,纺锤率达到72.5%,其对夹杂物的控制效果优于钙处理。     

管线钢冶炼过程夹杂物控制

针对某钢厂采用“BOF→LF→RH”工艺流程生产的高级别管线钢,通过金相、扫描电镜、能谱等手段分析了钢中夹杂物,并从热力学角度进行了研究.结果表明当钢中的w(Als)=0.025％,若钙处理时钢中w(CaO)＞18×10-6,w(S)＜0.011％,可较易地将Al2O3夹杂变性为低熔点的C12A7.研究后提出一系列工艺优化措施:强化转炉顶底复合吹炼工艺、改善吹氩站和LF的吹氩制度、调整精炼渣系使w(CaO)/w(SiO2)控制在4.5～6.0,w(CaO)/w(Al2O3)控制在1.7～1.9,最终钢水w(S)可控制在0.000 8％以下,氧化物和硫化物的夹杂物级别控制在1.0级以内.     

高速车轮钢包裹类非金属夹杂物研究

为评估高速车轮钢中包裹类夹杂物的包裹状态,利用扫描电镜和ASPEX型自动扫描电镜对高速车轮钢中核壳结构包裹类非金属夹杂物进行分析研究,包括核壳结构包裹类非金属夹杂物形貌、成分,包括核和壳、包裹类夹杂物和基体界面的成分,统计分析了核和壳的尺寸.研究表明,核壳结构包裹类非金属夹杂物一般呈椭圆形,长度主要分布在l～ 10μm...     

钢中夹杂物含量及其形态对钢力学性能的影响

在实验室１６ｋｇ真空感应炉上对铝镇静钢水用ＣａＯ－ＣａＦ２－Ａｌ和ＣａＯ－ＣａＦ２－Ａｌ－Ｃａ进行精炼处理，降低了钢中硫含量和总氧含量，研究了钢中氧化物和硫化物夹杂的含理及其形态对钢力学性能，尤其是冲击韧性的影响。钢水经钙处理后，钢中硫含量和总氧含量都可降低到１０ｐｐｍ以下，且钢中Ａｌ２Ｏ３和ＭｎＳ夹杂物能完全转变成硫化钙和铝酸钙，钢的转变温度低于－６０℃，而且钢的各向异性消失。     

时速200km钢轨钢中B类夹杂物控制技术

通过采用非铝脱氧、LF RH精炼和专用钢包等技术,使攀钢钢轨B类夹杂物合格率达到96．8％,满足了时速200km客运专线钢轨有关B类夹杂物标准的要求。     

中碳钙硫易切削钢夹杂物形态控制

在实验室进行了1kg坩埚实验,研究了中碳高硫结构钢钙处理前后夹杂物的形态、尺寸及组成.结果表明:钢钙处理后获得了可以改善钢切削性的纺锤形夹杂物,夹杂物的平均纺锤形率为68.11%,并且随钢中[Ca]/[S]增加夹杂物纺锤形化趋势增加;钙处理后小于2.5μm的夹杂物占夹杂物总量的76.05%,夹杂物细小、弥散分布于钢基体中;夹杂物类型以钙铝酸盐芯硫化物外壳的复合夹杂物、(Mn,Ca)S形式的硫化物为主,有少量的铝酸钙与CaS的复合夹杂物;含钙硫的45钢铸态钢锭比普通45钢铸态钢锭切削性能有所改善.     

37Mn5钢中宏观大尺寸夹杂物形成机理及控制

以EAF-LF-VD-钙处理-CC实际生产工艺路线为背景,利用超声波探伤检测方法,研究37Mn5热轧棒材中毫米级宏观大尺寸夹杂物形貌特征、尺寸大小及成分特点,通过对实际精炼过程中的棒材进行取样分析,探明钢液、炉渣成分和夹杂物的演变规律,同时提出了对应的改进措施.研究结果表明:热轧棒材中造成探伤不合格的宏观大尺寸夹杂物主要由小于10μm细小的CaO-MgO-Al2O3类夹杂物堆集而成,纵截面尺寸长约20 mm,这类夹杂物大都位于高熔点区(非液相区),在连铸过程碰撞、合并、聚集、长大而成.系统的工艺研究表明:这类探伤缺陷形成的主要原因,是电炉出钢和VD真空精炼过程所生成的氧化铝夹杂物没有被有效去除,以及真空后的钙处理工艺没有使其完全低熔点化.控制电炉出钢氧化程度、LF炉氧化铝高效去除以及VD过程较低的铝损失,可显著降低这类探伤缺陷的发生率,并在生产实践中得到了成功应用.     

50Cr5MoV支承辊用钢氧和夹杂物控制实践

结合生产实践,采用"EAF(电炉初炼)→LF(炉外精炼)→VD(真空脱气)→LF返加热→VC(真空浇铸)"工艺,通过配料配碳,EAF初炼炉控碳减少钢水过氧化,LF精炼过程准确控制精炼渣成分深度脱氧和脱硫,VD过程有效控制真空脱气处理时间和真空度,LF返加热控制软吹气量来避免卷渣,浇铸过程采用精炼中间包、真空浇铸和水口吹氩等手段,50Cr5MoV材质支承辊钢锭氧质量分数控制在20×10~(-6)以下,锻件高倍分析下夹杂物含量合格,该类支承辊锻件超声波探伤合格,加工过程夹杂物外露现象明显减少。     

首钢帘线钢夹杂物控制技术

在帘线钢的生产中，通过采用Si—Mn合金终脱氧以及改变精炼渣系，达到控制钢中酸溶销含量，进而控制钢中夹杂物组成的目的，改善了夹杂物彤态；通过各个工艺环节的控制，降低了钢中总氧含量。     

莱钢连铸20CrMnTiH钢非金属夹杂物研究

利用大样电解法、LEO-1450型能谱分析仪和NEOPHOT-32型金相显微镜对连铸生产的20CrMnTiH钢中非金属夹杂物的种类、含量、来源、形状、尺寸及分布等进行了研究。结果表明,精炼前夹杂物数量多,颗粒较大,类型主要为硅钙、硅锰酸盐等;中间包中主要为硅酸盐类型的球形和玻璃状夹杂物;铸坯中主要为硅铝酸盐球形夹杂物。经LF精炼后,非金属夹杂物去除率可达99％以上。     

钙控制夹杂物形态及组成的研究进展

本文综述了钙作为变性剂,控制钢中非金属夹杂物形态及组成的新进展,介绍了以热力学计算为基础的有关夹杂物变性的理论。     

CSP流程薄规格高强钢夹杂物控制研究

为提高CSP产线薄规格高强钢钢水洁净度、降低成本,通过工业试验考察了不同钙线加入量对高强钢WJX 600钢水洁净度及夹杂物形貌、尺寸、组成变化的影响.试验结果表明,在现有的工艺条件下,钙线加入量对T.O含量影响不大,中包钢水w(T.O)可稳定控制在0.002 5％以内,w(N)≤0.004％;钙线加入量越多,钙处理后大...     

SPCC钢精炼渣与夹杂物相关性研究

针对SPCC钢的生产工艺情况,研究精炼渣与夹杂物相关性,分析精炼渣化学成分、w(CaO)/w(Al2O3)等对钢中夹杂物大小、形貌、类别等的影响。研究表明,精炼渣w(CaO)/w(Al2O3)为1.38~1.66时,钢中夹杂物分布较好,即大颗粒夹杂物比率较小,小颗粒夹杂物比率较大。