30Cr13不锈钢冶炼过程夹杂物控制技术

  针对30Cr13生产过程中存在的轧材非金属夹杂物合格率偏低仅85%左右的问题,通过对30Cr13不锈钢精炼过程钢中非金属夹杂物存在形态进行分析,并结合现有精炼工艺制度,在实验室研究的基础上制定了不锈钢精炼过程非金属夹杂物控制方案。工业应用后,精炼结束钢中大于5 μm的非金属夹杂物总数、形状以及尺寸等参数均得到了有效改善,钢水洁净度大大提高。     

40Cr10Si2Mo气阀钢的调质工艺研究

研究了不同热处理工艺后40Cr10Si2Mo气阀钢力学性能、调质硬度,以及在要求技术条件下的力学性能、调质硬度、金相组织与不同热处理温度之间的关系,找到了满足技术条件要求最佳的热处理工艺制度。     

中国汽车用气阀钢的发展方向

1中国气阀钢的状况 20世纪50年代,随着苏联发动机和汽车的引进,引进了苏联的气阀钢,主要有40Cr,4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo(ЭИ107)和4Cr14Ni14W2Mo(ЭИ69)等.     

23MnNiMoCr54钢表面裂纹原因分析与工艺改进

矿链用23MnNiMoCr54钢(/%:0.20～0.26C,≤0.25Si,1.10～1.40Mn,≤0.012P,≤0.020S,0.40～0.60Cr,0.90～1.10Ni,0.50～0.60Mo,0.020～0.050Al,N≤0.0014)的Φ42 mm轧材联合探伤合格率较低,表面存在裂纹缺陷。为了提高探伤合格率,对退火后轧材进行检测分析,裂纹深度0.8～1 mm,属于铸坯浅表层缺陷遗传所致,分析认为主要是250 mm×280 mm连铸坯表面质量差、轧制除鳞效果差导致。通过对浇注过程参数优化、稳定浇铸过程中"三恒"操作、采用连铸坯扒皮后产材,水除鳞效果较佳,使得轧材表面质量得到有效改善,联合探伤合格率大幅提高。     

LD-LF-CC流程冶炼87Si钢的非金属夹杂的演变规律研究

为了减少和控制87Si钢中的夹杂物,论文采用热力学计算和试样分析检测的方法,对LD-LF-CC工艺生产87Si钢的夹杂物在各工序的种类和数量进行了系统地研究,对减少和控制87Si钢中的夹杂物有指导意义。结果表明:夹杂物在LF进站时,Al2O3-SiO2-MnO系为主,随着LF精炼的进行,渣中大量的[Ca]进入钢液,夹杂物成分逐渐向Al2O3-CaO-SiO2夹杂物转变。轧材中夹杂物中Al2O3稳定在33%,CaO达到40%,CaO/Al2O3为1.2。对于87Si钢,Al含量在0.006%左右,需要0.0075%的Mg就会有镁铝尖晶石析出,Ca含量在0.077%~1.204%时,Al2O3会转化为液态。     

马氏体钢40Crl0Si2Mo线材表面裂纹原因分析和工艺改进

40Cr10Si2Mo钢Φ6.5mm线材产品经过调质处理和矫直研磨后,发现磨光棒表面存在表面裂纹。通过进行40Cr10Si2Mo钢淬火回火模拟试验,得出造成40Cr10Si2Mo钢线材表面出现裂纹的原因为线材热轧后冷却时间短,冷却速度快,热轧线材表面存在较大的残余应力,从而形成表面裂纹。通过对40Cr10Si2Mo钢的生产工艺进行了优化改进,包括延长斯太尔摩辊道缓冷时间,终轧温度和吐丝温度由原来的900～950℃和850～900℃均调整为800～850℃,线材轧制后24 h内退火,从而避免了40Cr10Si2Mo钢线材表面裂纹的产生。     

优化脱氧工艺提高38CrMoAl钢连浇成功率

研究了连铸38CrMoAl钢(/％:0.35 ～ 0.42C、0.20 ～ 0.45Si、0.30 ～0.60Mn、1.35 ～ 1.65Cr、0.15～0.25Mo、0.70 ～ 1.10Al)夹杂物类型和形成原因.通过优化脱氧制度:提高60 t EAF终点[C] ≥0.010％,保持高碱度渣(R≥2.5),出钢前2 ～3 min向熔池喷吹碳粉,控制(FeO),出钢过程减少Si-Fe加入量;LF喂铝线并用铝粒扩散脱氧,采用(/％)50～60CaO、10 ～ 15SiO2、15 ～ 20Al2O3、≤0.7(FeO+ MnO)、≤5MgO高碱度渣;做好VD后保护浇铸,有效地降低钢中Al2O3类型非金属夹杂物.结果表明,优化工艺后38CrMoAl钢连浇炉数达到9炉,夹杂物废品率≤1％.     

Ti-Ca复合脱氧大线能量焊接用钢中夹杂物的演变

 为了更好地掌握氧化物冶金生产工艺,通过工业试验和热力学计算研究了Ti-Ca复合脱氧工艺生产大线能量焊接用钢全流程夹杂物成分、尺寸、数量的演变规律。LF进站时钢中夹杂物主要类型为硅锰氧化物类夹杂,Ti-Ca复合脱氧后转变为CaO-Al2O3-TiOx-MgO-SiO2,精炼过程夹杂物中铝质量分数降低,而钙和钛质量分数升高,最终轧板中典型夹杂物为CaO-Al2O3-SiO2、CaO- TiOx、Ca（Mn）S、TiN的复合多相夹杂物。LF-RH整个精炼过程中,钢中夹杂物体积比整体在不断下降,连铸过程又有所升高,最终轧材中夹杂物的体积比约为2.6×10－5。Ti-Ca复合脱氧与RH精炼对夹杂物的细化作用明显,轧材中尺寸为0～1 μm夹杂物占到了约73%,尺寸大于3 μm的仅约占5%。100和200 kJ/cm线能量下模焊后热影响区－40 ℃的冲击功平均值分别为275和209 J,腐蚀后发现了以夹杂物为核心形核长大的针状铁素体。     

马氏体钢40Cr10Si2Mo线材表面裂纹原因分析和工艺改进

40Cr10Si2Mo钢Φ6.5 mm线材产品经过调质处理和矫直研磨后,发现磨光棒表面存在表面裂纹。通过进行40Cr10Si2Mo钢淬火回火模拟试验,得出造成40Cr10Si2Mo钢线材表面出现裂纹的原因为线材热轧后冷却时间短,冷却速度快,热轧线材表面存在较大的残余应力,从而形成表面裂纹。通过对40Cr10Si2Mo钢的生产工艺进行了优化改进,包括延长斯太尔摩辊道缓冷时间,终轧温度和吐丝温度由原来的900～950℃和850～900℃均调整为800～850℃,线材轧制后24 h内退火,从而避免了40Cr10Si2Mo钢线材表面裂纹的产生。     

Ca及Ca-Te处理对高硫非调质钢硫化物形态的影响

切削加工性能是胀断连杆用非调质钢的关键性能指标,而硫化物形态与分布是影响切削性能的关键因素。研究了Ca处理和Ca-Te处理两种改质工艺对46MnVS5非调质钢硫化物形态与分布的影响。结果表明,Ca-Te处理有利于改善钢中硫化物形态与分布。Ca-Te处理后连铸坯宽度1/4处和心部夹杂物等效直径分别降低17.5%和23.9%,边部夹杂物密度由9.16个/mm²降低为7.39个/mm²。对轧材进行夹杂物评级,Ca-Te处理A细系由3.0级降低为2.0级,A粗系无明显变化。Ca-Te处理可以球化钢中的硫化物夹杂,减少夹杂物数量,提高钢的横向性能,改善钢的切削性能。     

50Cr5MoV钢中非金属夹杂物及全氧

 对采用“EBT→LF→VD”工艺路线生产50Cr5MoV锻钢轧辊炼钢过程的全氧质量分数和夹杂物类型与数量进行了分析。结果表明：LF精炼后钢液中[w(T[O])]平均为0.004 7%,VD出站[w(T[O])]为0.001 4%,中间包[w(T[O])]为0.001 55%,铸坯[w(T[O])]为0.001 8%,轧材中[w(T[O])]降低至0.001 0%。LF精炼初期,钢中夹杂物主要是不规则的Al2O3夹杂,其中96.75%的夹杂物尺寸小于10 μm。LF精炼结束后,大量夹杂物转变成以CaO-Al2O3-SiO2为主要成分的0～1 0 μm复合氧化物夹杂。钢水从VD真空精炼炉向中间包转移过程中,由于保护性浇注效果差,二次氧化严重造成钢水夹杂逐渐增多,其中夹杂物主要为球形的[mCaO·nAl2O3]复合夹杂物。铸坯中99.65%的夹杂物尺寸小于10 μm,其中大部分为球形钙铝酸盐夹杂物,还有少量球状硅铝酸钙复合夹杂物。轧材中98.77%的夹杂物尺寸小于10 μm。通过对炼钢过程中各工序的工艺优化,可实现对夹杂物的有效控制, 从而确保50Cr5MoV合金铸钢的产品质量。     

高压气瓶用钢4147 Φ500 mm连铸圆坯的生产实践

永钢高压气瓶钢4147(/%:0.46~0.50C,0.15~0.35Si,0.8~1.0Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.85~1.10Cr,0.15~0.25Mo,0.02~0.04Al)的冶炼工艺为110 t EBT电弧炉-LF-VD-Φ500 mm圆坯连铸。通过使用炉料80%铁水+20%废钢, 控制(Pb+As+Sn+Sb+Bi)≤150×10^-6,EAF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.006%,并在出钢过程加1.0 kg/t Al;以及采用LF精炼合成渣（/%:40~55CaO,20~30Al₂O₃,≤6MgO,≤4.0SiO₂,≤1.5FeO),成品硫含量≤0.002%,T[O]≤17×10^-6,[N]≤32×10^-6,[H]≤0.9×10^-6,(Pb+Sn+Sb+As+Bi)≤0.013 7%;连铸圆坯中心疏松、缩孔≤1.5级,轧材各类夹杂物均≤0.5级,满足高压气瓶钢质量要求。     

镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质研究

摘要：20MnCr5齿轮钢通常有较好的疲劳性能及切削性能,而钢中夹杂物是影响这些性能的重要因素。为了研究镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质行为和规律,开展了相应的工业实验,采用金相显微镜、扫描电镜以及非水溶液电解腐蚀技术对铸坯和轧材进行了分析。结果表明：镁处理后,钢液更加洁净,夹杂物数量变少,尺寸也变小;以Al2O3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂,转变为以MgO·Al2O3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂物,且复合夹杂物的占比从4.2%提高到8.3%。对轧材进行分析,发现镁的加入使20MnCr5轧材中长条状的硫化物更加短小弥散,硫化物的细系评级从2.5级显著降低到1.5级;由于复合夹杂物内部硬质MgO·Al2O3核心抑制了轧制过程中夹杂物的变形,使夹杂物保持球形或椭球形。     

镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质研究

20MnCr5齿轮钢通常有较好的疲劳性能及切削性能,而钢中夹杂物是影响这些性能的重要因素。为了研究镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质行为和规律,开展了相应的工业实验,采用金相显微镜、扫描电镜以及非水溶液电解腐蚀技术对铸坯和轧材进行了分析。结果表明:镁处理后,钢液更加洁净,夹杂物数量变少,尺寸也变小;以Al_2O_3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂,转变为以MgO·Al_2O_3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂物,且复合夹杂物的占比从4.2%提高到8.3%。对轧材进行分析,发现镁的加入使20MnCr5轧材中长条状的硫化物更加短小弥散,硫化物的细系评级从2.5级显著降低到1.5级;由于复合夹杂物内部硬质MgO·Al_2O_3核心抑制了轧制过程中夹杂物的变形,使夹杂物保持球形或椭球形。     

42CrMo钢大尺寸夹杂物的来源与控制

针对42CrMo合结钢轧材超声波探伤合格率低的问题,利用扫描电镜等设备对探伤不合样品进行分析,发现探伤不合样品中有直径为100 μm左右的球形夹杂物或者尺寸为1 000 μm左右的长条形夹杂物.通过钢液内生夹杂和生产过程接触的原辅料的分析比对,认为大尺寸夹杂物主要由于外来夹杂进入钢液中,最终造成轧材探伤合格率低.通过增...     

9Cr5Mo轧辊钢Φ500 mm连铸坯的生产实践

莱钢特钢事业部新区采用铁水+废钢→100 t电炉→双工位LF→双工位VD→圆坯连铸的流程生产Φ500 mm轧辊用钢9Cr5Mo。通过优化冶炼工艺、调整精炼渣系、强化保护浇注等措施,使9Cr5Mo钢的化学成分、低倍以及非金属夹杂物等各项指标均满足用户要求。     

202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理

通过工业试验对202不锈钢进行系统取样,分析试样中夹杂物的变化特征,结合热力学计算,研究了202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理。在进行硅锰脱氧后,LF精炼过程中钢液内以球型Ca?Si?Mn?O夹杂物为主。对于硅锰脱氧钢,钢液中残余铝质量分数为1×10?5时,可以扩大Mn?Si?O相图的液相区,但铝质量分数超过3×10?5会导致钢中容易形成氧化铝夹杂物并减小液相区。在连铸坯中以Mn?Al?O类夹杂物为主,相较于LF精炼过程试样,连铸坯试样中夹杂物的MnO和Al₂O₃含量明显增加,CaO和SiO₂含量明显减小,夹杂物个数则由LF出钢试样的5.5 mm?2增加到11.3 mm?2。结合热力学计算发现,凝固过程中会有Mn?Al?O夹杂物形成,这也使其成为连铸坯中主要的夹杂物类型。      

易切削材料Y1Cr16Ni3Mo2CuN钢的研制

本文介绍了易切削材料Y1Cr16Ni3Mo2CuN钢的冶炼和加工工艺,并作了分析探讨,分析了合金的化学成份、显微组织和夹杂物形貌等.结果表明,首次研制的易切削材料Y1Cr16Ni3Mo2CuN钢完全能达到主要技术指标要求,说明现行的生产工艺是可行的.另外,本文研究了热处理制度与性能的关系,得出了产品优化的热处理工艺.     

J55石油套管钢生产过程纯净度控制的探讨

文章对J55石油套管钢从精炼开始到轧材整个生产过程中夹杂物的行为进行了研究。采用电镜分析了精炼过程、连铸坯及热轧卷的洁净度的变化。试验结果表明:现有的生产工艺在稳态浇注时钢水的洁净度满足产品质量要求,LF精炼后钢中夹杂物的含量明显降低,钢中没有发现大于20μm的夹杂。     

铝脱氧55Cr3弹簧钢轻钙处理的实践与分析

为改善铝脱氧55Cr3弹簧钢连铸过程水口结瘤和连浇性差问题，讨论了不同钙线加入量时夹杂物的演变规律并开展工业试验。结果表明，将55Cr3钢的喂钙线长度由100 m减少到50 m的轻钙处理，钢液中钙含量控制到0.001 7%左右，氧含量约为0.002 6%，整体上夹杂物平均成分的熔点靠近1 600℃液相线，CaS夹杂物的面积密度小于0.7个/mm2，水口结瘤问题得到了改善，平均连续浇注炉数从5～6炉提高到8～10炉，并且夹杂物评级结果合格率高达98%以上，轻钙处理技术取得了较好的效果。