改善弹簧钢中氧化物夹杂形态的热力学条件

为了控制钢中析出氧化物夹杂的组成和形态,通过钢液－夹杂物、钢液－熔渣之间的化学平衡关系,以弹簧钢为例,计算了１８２３Ｋ时钢中强脱氧元素钙和铝的残余含量对析出夹杂物组成的影响,并给出了可使钢中析出具有良好变形能力的ＣａＯ．Ａｌ２Ｏ３．２ＳｉＯ２夹杂物的钙、铝含量的控制范围和控制方法。     

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。     

钢的脱氧与氧化物夹杂控制

分析了加铝脱氧工艺和控铝脱氧工艺的特点、析出的一次脱氧产物的性质和数量,以及从钢液中去除一次脱氧产物的精炼工艺要点。     

弹簧钢氧化物夹杂成分和形态控制理论与实践

图象分析仪测定的用四甲基氯化铵溶液电解萃取的热轧弹簧钢夹杂物尺寸分布表明 ,采用传统工艺生产弹簧钢时 ,钢材中存在大量大颗粒夹杂物 ;而通过合金化和控制二次精炼钢中的Alsol<2 0× 10 - 6的新工艺后 ,大颗粒夹杂物的数量和尺寸大幅度下降 ,材料的σ- 1 σb 值从 0 .45 1升高到 0 .46 8,提高了弹簧材料的疲劳寿命。     

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。     

钙处理对硅脱氧弹簧钢55SiCr氧化物夹杂的影响

摘要：为了将硅脱氧弹簧钢中SiO2类高熔点硬质夹杂改性成低熔点夹杂物,在炼钢生产中进行了钙处理试验。利用FEI Explorer 4自动扫描电镜对硅脱氧弹簧钢55SiCr在正常工艺与钙处理工艺处理后的铸坯、盘条中氧化物夹杂的成分、尺寸、数量、形貌进行检测,统计分析2种工艺下夹杂物尺寸、夹杂物轧制变形性的差异,并通过弹簧钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳测试对比2种工艺下夹杂物控制水平。分析结果表明：硅脱氧弹簧钢55SiCr钙处理工艺后氧化物夹杂主要为CaO SiO2 (CaS)类,尺寸较大,且此类夹杂物在盘条轧制过程中不易变形细化,最终恶化弹簧钢疲劳性能;正常工艺处理后氧化物夹杂尺寸随着夹杂物中Ca含量升高有增大倾向,CaO SiO2 Al2O3系相图中方石英、磷石英与莫来石交界区的夹杂物轧制变形性优于假硅灰石和钙长石共熔区的夹杂物。     

LF软吹时间对硅脱氧弹簧钢氧化物夹杂控制影响

 对于一些采用硅锰脱氧冶炼工艺的特殊钢,为保证钢水洁净度,常会选择较长时间的LF软吹处理,导致过程能耗增加。通过工业试验,借助FEI Explorer 4自动扫描电镜检测,研究不同LF精炼软吹时间对硅脱氧弹簧钢55SiCr铸坯氧化物夹杂成分、数量的影响;并采用夹杂物极值统计法,对比评价不同LF精炼软吹时间对应成品盘条横截面最大夹杂物尺寸控制情况。结果表明,在LF软吹10 min与软吹40 min 两种工艺条件下,铸坯中尺寸大于5 μm的氧化物夹杂成分接近,均在CaO-SiO₂-Al₂O₃相图中假硅灰石、钙长石和钙铝黄长石共晶低熔点区,其中软吹10 min工艺铸坯氧化物夹杂组成落入低熔点区的数量所占比例更大。LF软吹10 min与软吹40 min铸坯中尺寸大于5 μm的氧化物夹杂数量密度分别为11.70个/100 mm2和14.59个/100 mm2,尺寸大于15 μm 的氧化物夹杂数量密度分别为0.53个/100 mm2和1.65个/100 mm2,LF软吹10 min工艺铸坯大尺寸氧化物夹杂数量密度略低于LF软吹40 min工艺。当预测面积为30 000 mm2时,两种LF软吹时间对应成品盘条横截面最大夹杂物尺寸分别为27.1 μm和28.1 μm,盘条最大夹杂物尺寸控制无显著差别。结合硅锰脱氧钢中大尺寸低熔点CaO-SiO₂-Al₂O₃系夹杂物主要源自钢包渣乳化卷入,具有与钢水和氩气泡界面接触角很小、难以通过吹氩上浮去除的特点,建议硅锰脱氧钢LF软吹过程按短时间快节奏进行控制。     

不同脱氧条件下弹簧钢非金属夹杂物尺寸分布

在工业生产条件下采用3种脱氧和精炼工艺生产弹簧钢60Si2MnA，用四甲基氯化铵溶液电解萃取法从热轧弹簧钢棒材试样中萃取出非金属夹杂物，用扫描电镜和图象分析仪等检测非金属夹杂物形貌和尺寸分布。研究表明，采用连铸法较采用模铸法能大大降低大型夹杂的尺寸的数量。     

弱脱氧弹簧钢夹杂物形态控制研究

采用不同炉渣碱度和精炼工艺,对弹簧钢中全氧含量,夹杂物的尺寸、大小和成分进行了分析,并对夹杂物的形态分布进行了研究.结果表明,碱度高有利于脱氧和控制夹杂物尺寸,但容易形成脆性夹杂物;炉渣碱度低时,钢中氧含量相对较高,夹杂物尺寸偏大.弹簧钢要保证夹杂物的塑性,应将炉渣碱度控制在1.0~1.3,同时应适当延长软吹时间,保证钢中大颗粒夹杂的去除和钢中氧含量的降低.     

硅脱氧弹簧钢中夹杂物在轧制过程中的演变行为

不变形大尺寸氧化物夹杂是造成弹簧疲劳失效的主要原因,可通过获得具有良好变形性能的低熔点塑性夹杂物,减少轧制后氧化物夹杂的尺寸,以减轻夹杂物的不利影响。为了研究工业化生产的硅脱氧弹簧钢中氧化物夹杂在轧制过程中的演变行为,采用SEM+EDS分析连铸坯、中间坯到成品线材各阶段中氧化物夹杂的形貌、成分、尺寸和密度变化。结果表明,连铸坯中主要为SiO₂-Al₂O₃和SiO₂-Al₂O₃-CaO两类呈球状的夹杂物,基本处于低熔点区,中间坯中SiO₂-Al₂O₃和SiO₂-Al₂O₃-CaO类夹杂物呈长条状,同时发现了蝌蚪状的SiO₂类夹杂物,线材中存在5类夹杂物,其中4类呈长条状的夹杂物,除了SiO₂-Al₂O₃和SiO₂-Al<...     

非金属夹杂物和表面状态对高强度弹簧钢疲劳性能的影响

详尽地论述了非金属夹杂物的变形率、数量、尺寸、形状和分布以及表面缺陷、脱碳和表面处理对高强度弹簧钢疲劳性能的影响。     

基于氧化物冶金技术的管线钢凝固脱氧热力学

通过X100管线钢(%:0.03～0.05C、1.70～1.90Mn、0.15～0.25Si、≤0.001S、≤0.002P)凝固过程脱氧热力学研究,确定了在凝固过程中的固液两相区析出Ti₂O₃夹杂的最佳钢液组成。研究表明,为使X100管线钢在凝固前沿的固液两相区中析出细小的Ti₂O₃夹杂颗粒,关键在于控制钢液中钛含量≤0.01%,铝含量≤0.002%,氧含量≤0.001%,氮含量≤0.004%。     

不同生产工艺对高强度弹簧钢夹杂物尺寸分布及疲劳性能的影响

采用两种不同的生产工艺生产弹簧钢以控制氧化物夹杂的性质和尺寸分布。研究发现，钢中酸溶铝含量的高低并不影响弹簧钢的奥氏体晶粒度，但明显影响钢材中的非金属夹杂物尺寸分布，从而影响高强度弹簧钢的疲劳性能。     

Theory and Practice of Oxide Inclusion Composition and Morphology Control in Spring Steel Production

Theoxideinclusionsinspringsteelcomemainlyfromtheproductsofdeoxidizationofmoltensteel .Ifthemoltensteelisalloyedwithferrosiliconandfinal lydeoxidizedwithaluminum ,thepropertiesofde oxidization productsarenotdeterminedbythechemicalcompositionofmoltensteel,butbythepropertiesofalloysanddynamicconditionsofdeoxi dization .Forspringsteel ,theoriginaldeoxidizationproductsfoundinfinishedproductsaretridymite ,a luminumsilicateandalumina[1] .Inordertoreducetheamountandthesizeofinclusionswhichdeterio rate…     

高级别管线钢夹杂物控制的研究

通过对某钢厂运用电炉→精炼→连铸模式生产高级别管线钢的工艺进行了研究分析,从电炉冶炼、炉外精炼和保护浇注等方面入手,对影响管线钢中夹杂物含量的环节进行控制,工艺优化后,夹杂物得到了有效控制,管线钢夹杂物超标问题得到了解决。     

锻件材低倍夹杂控制

分析锻件材低倍夹杂出现的原因。通过优化钢水脱氧以及提高脱氧产物的去除率,注重浇注系统的质量以及清洁,可以很好的控制低倍夹杂。     

X80管线钢夹杂物控制工艺的研究

X80微合金化管线钢冶炼的工艺流程为300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩微合金化-LF-RH。通过转炉气动挡渣法控制出钢下渣量≤4 kg/t;钢包顶底吹氩搅拌6 min铝粒脱氧;控制LF顶渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,碱度(CaO/SiO₂) =4.5～6, (FeO+MnO)≤1.0%; RH喂FeCa线0.8 kg/t,使T[O]达到13×10^-6,夹杂物尺寸≤10μm, ≤5μm夹杂物占98.93%,钢中Al₂O₃尖晶石夹杂物转变为CaO-MgO-Al₂O₃系三元夹杂。分析了冶炼过程夹杂物数量、尺寸形态和组成,得出管线钢夹杂物变性的规律。