120t LF精炼渣系对弹簧钢55SiCrA夹杂物塑性的影响

在分析"120 t LD→LF→RH→150 mm×150 mm连铸坯→线材轧制"工艺流程生产的弹簧钢55SiCrA的基础上,应用Factsage热力学计算软件进行热力学计算,对精炼工艺进行优化研究.结果 表明:精炼渣系中含SiO241％～ 46％、CaO 36％～41％、Al2O30％～3％、MgO 10％,渣碱度0...     

Al2O3-CaO基预熔精炼渣吸收Al2O3夹杂的动力学研究

通过改进的粘度测试装置，测试和研究了成分(％)为：4-10MgO，34-39Al2O3，33042CaO，3-9CaF2，8SiO2，1．3-8．7SrO精炼渣中Al2O3圆柱体旋转线速度对Al2O3夹杂熔解速度的影响和Al2O3在渣中的熔解速度常数。结果表明，降低精炼渣粘度和减少渣中初始Al2O3含量，有利于提高精炼渣吸收Al2O3的能力。     

合成渣处理对弹簧钢脱氧及夹杂物控制的影响

在实验室条件下研究了酸性和碱性合成渣处理弹簧钢时钢中酸溶铝、钙和氧含量的变化规律,并通过工业生产试验比较了两种不同精炼工艺条件下（Ｉ：高碱度渣精炼＋喂铝丝;Ⅱ：酸性渣精炼＋ＶＤ）钢中酸溶铝和氧含量随工艺过程的变化。分析结果肛艺Ｉ生产的弹簧钢的夹杂物尺寸分布明显优于工艺Ｉ。     

CaO-Al2O3-SiO2系渣中Al2O3含量对铝镁质浇注料侵蚀的影响

摘要：钢中添加适量铝元素可以提高其韧性与耐腐蚀性,但在冶炼过程中会影响炉渣中Al2O3含量而改变其与现行铝镁质浇注料的界面反应,制约钢种冶炼及品质提升。因此,采用静态坩埚法开展铝镁质浇注料的抗CaO-Al2O3-SiO2渣蚀实验,并结合热力学模拟计算探究Al2O3含量（w(CaO)∶w(Al2O3),C/A）变化对耐火材料渣蚀的影响规律,得到以下结论：随着熔渣中Al2O3含量的增加,铝镁质浇注料与熔渣反应界面越易形成更厚的高熔点隔离层,将耐火材料组分向熔渣中的直接溶解转变为间接溶解,有利于提升铝镁质浇注料的抗侵蚀性;当渣中的Al2O3质量分数在32%左右时,熔渣的侵蚀性总体较弱,但当渣中的Al2O3质量分数不小于36%时,熔渣对铝镁质浇注料产生了严重的渗透性,也易造成材料变质剥落。这为面向含铝钢冶炼用耐火材料的优化设计提供参考。     

弹簧钢夹杂物形态控制

分析了高应力条件下弹簧疲劳断裂的主要原因以及用稀土控制弹簧钢夹杂物形态的局限性。指出了ＭｎＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２或ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元塑性夹杂物的成分范围,并以６０Ｓｉ２ＣｒＶＡ为例确定之与相平衡的钢液脱氧条件,提出了相应的工艺措施。     

精炼渣中Al2O3含量对弹簧钢中夹杂物的影响

利用Factsage热力学软件,探讨Al₂O₃含量对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系及CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO系相图低熔点区域的影响,可知在Al₂O₃含量（质量分数）为15%时,对应的各相图中低熔点区域面积所占百分数最大;通过研究Al₂O₃含量对弹簧钢中夹杂物的影响,表明随着精炼渣中Al₂O₃含量增加,钢中带有棱角的Al₂O₃夹杂物增多,钢中夹杂物分布变得相对集中.在碱度为1.2,Al₂O₃含量为8%时,可将夹杂物控制在相图的低熔点区域内,此时对应夹杂物形貌多为球形,且尺寸约为5μm.     

精炼渣系对钢中夹杂物的影响

对纯净度要求高的轴承钢GCr15用6种精炼渣系在50kg感应炉上进行对比试验,并在大生产上得到了证实。结果表明,RS—4—2渣系生产轴承钢,既去除了钢中点状夹杂物,又能控制硫含量在标准范围内,是一种较好的精炼渣系。     

B2O3对CaO-Al2O3-SiO2-MgO-CaF2五元精炼渣系熔化特性的影响

通过半球点法研究了B2O3对40．5％-70．0％CaO-19％～45％Al2O3-SiO2-MgO-CaF2五元渣系熔化温度和完全熔化时间的影响。实验结果表明，当渣中CaO含量为40．5％～60％，CaF2 2％-10％，（B2O3％）／（CaF2％）为0．17—0．33时，渣系的熔化温度较不加B2O3的五元渣平均降低30℃，完全熔化时间平均降低49s。合适的多元脱硫精炼渣系的成分为60％CaO，19％-30％Al2O3，≤10％（MgO＋SiO2），2％～6％CaF2，（B2O3）／（CaF2）=0．17。     

高铝精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响

本文以国内某厂重轨钢U71Mn为例,开展了不同Al_2O_3质量分数精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响研究.研究结果表明:在实验室条件下,钢中全氧质量分数随着精炼渣中CaO/SiO_2的增加逐渐降低,钢中夹杂物的平均直径随渣中Al_2O_3质量分数的增加先减小后增大.夹杂物中氧化铝质量分数随着渣中Al_2O_3质量分数降低而降低,当渣中Al_2O_3质量分数低于30%时,精炼渣中Al_2O_3质量分数对夹杂物中氧化铝质量分数影响不大.试样中较大尺寸夹杂物均是以Al_2O_3·MgO为核心的包裹型夹杂,部分试样在Al_2O_3·MgO外侧包有少量的SiO_2,并随着渣中CaO/SiO_2值增加而逐渐减少.夹杂物最外侧为硫化物包裹层,且随着CaO/SiO_2增加包裹范围逐渐变小.     

Cr2O3微粉加入量对Al2O3-SiO2浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和棕刚玉为主要原料、纯铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂的Al2O3-SiO2浇注料为研究对象,研究了Cr2O3微粉加入量对其施工性能、强度以及抗渣性能的影响,结果表明:加入一定量的Cr2O3微粉后,浇注料的抗渣性能得到明显改善;并随着Cr2O3微粉加入量的增加,浇注料的强度逐渐增大;对浇注料施工性能影响不大.     

Formation Mechanism of Al2O3-Containing Inclusions in Al-Deoxidized Spring Steel

Metallurgical and Materials Transactions B - The source, characteristics, and mechanism of Al2O3-containing inclusions in Al-deoxidized spring steel were investigated using electron-probe X-ray...     

Effect of Slag Composition on the Concentration of Al2O3 in the Inclusions in Si-Mn-killed Steel

The thermodynamic equilibria between CaO-Al₂O₃-SiO₂-CaF₂-MgO(-MnO) slag and Fe-1.5 mass pct Mn-0.5 mass pct Si-0.5 mass pct Cr melt was investigated at 1873 K (1600 °C) in order to understand the effect of slag composition on the concentration of Al₂O₃ in the inclusions in Si-Mn-killed steels. The composition of the inclusions were mainly equal to (mol pct MnO)/(mol pct SiO₂) = 0.8(±0.06) with Al₂O₃ content that was increased from about 10 to 40 mol pct by increasing the basicity of slag (CaO/SiO₂ ratio) from about 0.7 to 2.1. The concentration ratio of the inclusion components, \( {{X_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }} \cdot X_{\text{MnO}} } \mathord{\left/ {\vphantom {{X_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }} \cdot X_{\text{MnO}} } {X_{{{\text{SiO}}_{2} }} }}} \right. \kern-0pt} {X_{{{\text{SiO}}_{2} }} }} \) , and the activity ratio of the steel components, \( {{a_{\text{Al}}^{2} \cdot a_{\text{Mn}} \cdot a_{\text{O}}^{2} } \mathord{\left/ {\vphantom {{a_{\text{Al}}^{2} \cdot a_{\text{Mn}} \cdot a_{\text{O}}^{2} } {a_{\text{Si}} }}} \right. \kern-0pt} {a_{\text{Si}} }} \) , showed a good linear relationship on a logarithmic scale, indicating that the activity coefficient ratio of the inclusion components, \( {{\gamma_{{{\text{SiO}}_{2} }}^{i} } \mathord{\left/ {\vphantom {{\gamma_{{{\text{SiO}}_{2} }}^{i} } {\left( {\gamma_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }}^{i} \cdot \gamma_{\text{MnO}}^{i} } \right)}}} \right. \kern-0pt} {\left( {\gamma_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }}^{i} \cdot \gamma_{\text{MnO}}^{i} } \right)}} \) , was not significantly changed. From the slag-steel-inclusion multiphase equilibria, the concentration of Al₂O₃ in the inclusions was expressed as a linear function of the activity ratio of the slag components, \( {{a_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }}^{s} \cdot a_{\text{MnO}}^{s} } \mathord{\left/ {\vphantom {{a_{{{\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} }}^{s} \cdot a_{\text{MnO}}^{s} } {a_{{{\text{SiO}}_{2} }}^{s} }}} \right. \kern-0pt} {a_{{{\text{SiO}}_{2} }}^{s} }} \) on a logarithmic scale. Consequently, a compositional window of the slag for obtaining inclusions with a low liquidus temperature in the Si-Mn-killed steel treated in an alumina ladle is recommended.     

精炼渣对非铝脱氧钢中夹杂物影响的实验研究

实验用氧化镁质坩埚在MoSi2炉上进行，实验钢种为重轨钢，选用Si-Ca-Ba合金为脱氧剂。实验发现，随精炼渣碱度（R）的增大，钢液中全氧降低，夹杂物总数、总面积和平均半径减小。精炼渣中w（Al2O3）为13％～20％时夹杂物的总数及总面积最小；硼（Al2O3）〉20％时细小夹杂物比例明显增大。精炼渣中的二氧化硅、三氧化二铝对夹杂物中二氧化硅和三氧化二铝的质量分数有直接影响，其在渣组成为钙斜长石成分的实验中尤为明显。因此，通过控制精炼渣的成分来控制非铝脱氧钢中夹杂物的组成是可行的。     

精炼渣组分对硫易切削钢夹杂物含量和形态的影响

试验分析了50 t LF精炼渣(FeO)、(MnO),R,(CaO)/[(Al₂O₃)(SiO₂)]和(S)的控制对[O]指数、硫分配比和Mn/S的影响。结果表明,当(FeO+MnO)=12%,碱度R值1.5~2.0,(CaO)/[(Al₂O₃)(SiO₂)]=1.5~2.0,平均硫分配比LS为4.6,Mn/S值4.3~4.7时,铸态夹杂物为球形Ⅰ类硫化物和部分沿晶界分布的球形硫化物,轧制钢材未发现B、C类夹杂,达到了较好的控制钢中氧化物夹杂和低脱硫率的冶金效果。     

添加Al2O3纳米粉对中空钢55SiMnMo力学性能与夹杂物的影响

研究了中空钢55SiMnMo还原前期加0.018%、铸锭时加0.002%的120 nm Al2O3纳米粉后钢的力学性能和夹杂物.结果表明,添加0.02% Al2O3,纳米粉使锻后空冷55SiMnMo钢的屈服强度提高了13.9%,常温冲击韧性提高了70.8%;场发射SEM观察得出Al2O3纳米颗粒大多数成为非金属夹杂物的核心,钢中大部分夹杂物得到了细化,尺寸均在300 nm～3μm之间.     

添加A12O3纳米粉对中空钢55SiMnMo力学性能与夹杂物的影响

研究了中空钢55SiMnMo还原前期加0、018％、铸锭时加0．002％的120nmAl2O3纳米粉后钢的力学性能和夹杂物。结果表明，添加0．02％Al2O3纳米粉使锻后空冷55SiMnMo钢的屈服强度提高了13．9％，常温冲击韧性提高了70．8％；场发射SEM观察得出Al2O3纳米颗粒大多数成为非金属夹杂物的核心，钢中大部分夹杂物得到了细化，尺寸均在300nm～3μm之间。     

精炼渣碱度对304不锈钢夹杂物的影响

结合生产实际,采用定量金相和SEM+EDS统计分析方法,研究了硅脱氧条件下,精炼渣碱度对304奥氏体不锈钢在LF精炼、连铸过程夹杂物变化规律的影响。结果表明:钢水中主要形成球状CaO-Al2O3-SiO2类复合夹杂,适当高的精炼渣碱度有利于钢中细小夹杂物的形成。随精炼渣碱度的提高,复合夹杂物中CaO含量增加,SiO2含量减小,Al2O3含量变化不大。现场条件下,由FeSi合金带入钢中的Al形成的Al2O3对复合夹杂物的塑性变形影响较大。在精炼渣碱度分别为1.0和1.5时,铸坯复合夹杂物中Al2O3质量分数为25%左右,夹杂物的变形能力稍弱。     

变形温度对弹簧钢55SiCrA组织和性能的影响

通过Gleeble-1500热/力模拟试验机,采用光学、电子显微技术及力学测试等方法,研究了800～950℃变形温度对汽车悬架用弹簧钢55SiCrA(%:0.56C、1.42Si、0.68Cr)组织和性能的影响。结果表明,随着变形温度的提高,相变开始温度和相变结束温度均逐渐下降,珠光体片层间距逐渐减小,变形温度为850～900℃时,珠光体片层间距为130～140 nm,抗拉强度为1 075～1 090 MPa,断面收缩率43.5%～44.0%,综合力学性能最佳。