国内外电渣重熔H13钢中夹杂物的对比

为了找出国产电渣重熔H13钢在夹杂物控制方面存在的不足,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和夹杂物自动分析系统(INCA Steel)对国内外不同产地的电渣重熔H13钢进行对比研究,重点分析了国内外H13钢在杂质元素和夹杂物控制水平上的差距。结果表明,在试验样品中,国产H13钢中硫和TO的质量分数均高于国外,其中硫质量分数高0.001 2%～0.002 0%,TO质量分数高0.000 6%～0.000 8%。所有试样中主要夹杂物均为Al2O3、MgO·Al2O3、CaO·Al2O3和CaO·MgO·Al2O3。国产H13钢与国外相比,尺寸大于5 μm的夹杂物数量较多,小于2 μm的夹杂物数量较少,夹杂物尺寸波动范围总体更大;国外H13钢夹杂物成分波动范围较窄,尺寸均匀,夹杂物形状接近球形的比例高。     

45钢热浸镀铝扩散退火后的结构与性能研究

采用X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDAX)对45钢热浸镀铝扩散退火后表层和渗层的组织结构进行了研究,结果表明,表层为Al2O3,过渡层为FeAl、Fe3Al化合物.采用失重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能和耐磨性研究,高温氧化试验结果表明,渗铝45钢的抗氧化性能和与1Cr18Ni9Ti不锈钢的抗氧化性相当,耐磨性优于调质处理的45钢.     

粘结相对原位合成TiC钢结硬质合金组织结构和性能的影响

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨和镍粉等为原料,原位合成了TiC/Cr18Ni8、TiC/Cr19Al3和TiC/Ni40钢结硬质合金,并用扫描电镜、X射线衍射仪和洛氏硬度计、拉力试验机等对不同粘结相所制备的试样进行了组织结构分析和物理力学性能检测.结果表明:钢结硬质合金主要相组成为TiC、Fe-Cr-Ni和Fe-Cr固溶体,TiC晶粒细小,形状较为规则;粘结相对原位反应合成的钢结硬质合金的密度、硬度和所合成的TiC晶粒有较大影响,在相同烧结条件下TiC/Ni40钢结硬质合金的密度和硬度比TiC/Cr18Ni8和TiC/Cr19Al3钢结硬质合金的高,但TiC/Ni40钢结硬质合金中所合成的TiC晶粒比TiC/Cr18Ni8和TiC/Cr19Al3钢结硬质合金中合成的TiC晶粒偏聚现象严重.TiC/Ni40钢结硬质合金的硬度为60～70.5HRC,TiC/Cr18Ni8和TiC/Cr19Al3钢结硬质合金的硬度多在20～50HRC之间.三者的抗弯强度为960～1452MPa.     

镁对H13钢液析碳化物及组织的影响

摘要：为了研究镁对H13热作模具钢夹杂物、碳化物及组织性能的影响,采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、非水溶液电解、显微硬度仪等试验仪器,分析了经高温电阻炉冶炼的不同镁质量分数的H13钢。结果表明：由于镁较高的蒸气压,镁的平均收得率仅为2.12%;随镁质量分数的增加,钢中的氧化物夹杂由Ca-Al-O、Al2O3向MgAl2O4、MgO转变,硫化物夹杂由MnS向Mg-Mn-S转变;MgAl2O4、MgO与γ-Fe、M(CN)、M6(CN)的错配度和聚集长大能力相较于Al2O3更小,能够为钢中的液析碳化物提供更多的形核位置,减小析出碳化物的尺寸;微量镁可显著细化铸态树枝晶,减小二次枝晶间距,镁的加入,提高H13钢基体硬度、降低偏聚区硬度,H13钢整体硬度的均匀性得到改善。     

高热强性热作模具钢SDH3的研究

根据热作模具钢的服役条件,基于成分均匀设计方法设计出一种高硅低钼型热作模具钢SDH3钢(专利钢),并与H13钢进行了室温冲击韧性、回火稳定性和热疲劳性能的对比试验研究,结果表明:热处理后,两种钢冲击韧性相当;620℃下保温22 h后,SDH3钢的硬度值大于35 HRC,比H13钢高4 HRC左右;SDH3钢具有比H13钢更优良的抗热疲劳性能。     

用于铝合金的两种热挤压模具材料的比较

H13模具钢(4Cr5MoSiV)是我国近年来从国外引进的新钢种,作为铝合金热挤压模具材料得到广泛应用。但是H13钢与国内自五十年代以来就一直沿用的铝合金热模材料3Cr2W8V钢相比较,究竟哪种钢的工作性能优异,目前尚无定论。本文根据铝合金热挤压模的服役要求,对H13钢和3Cr2W8V钢的工作性能进行全面分析,系统的比较,从而得出明确的结论:H13钢的综合性能较3Cr2W8V钢为优,更适合作铝合金的热挤压模具材料。这为推广H13钢的应用提供了理论依据。     

纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

Ni_3Al金属间化合物的研究进展

Ni3Al金属间化合物因具有熔点高、抗蠕变强度大、密度低、耐腐蚀、耐氧化以及其它优异性能,已被广泛应用于航空、冶金、机械、电化学、环保工业等领域,并有进一步发展的潜力和扩大应用的需求.该文对Ni3Al金属间化合物的制备及性能的研究进展进行综合评述,并着重论述粉末冶金法制备Ni3Al金属间化合物及其产品的抗氧化与催化性能等的研究现状.     

Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响

研究了Al质量分数为0.77%及不含Al的H11钢在不同淬回火处理工艺下的硬度和冲击功的变化规律,并对两种钢原始退火态、1060℃淬火、1060℃淬火+510℃回火、1060℃淬火+560℃回火和1060℃淬火+600℃回火处理后的试样进行碳化物萃取,同时借助扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Al对H11钢中碳化物形态及类型的影响.结果表明:（1）Al能提高H11钢的冲击韧性和回火硬度,但会使淬火硬度有所降低.（2）Al可以促进H11钢淬火过程中碳化物的溶解和元素的均匀分布.（3）Al会阻碍H11钢回火过程中碳化物的析出和聚集,这种作用在560℃以下回火时更加显著.（4）Al可以使H11钢回火时的（Fe,Cr）₂C、MoC、Cr₇C₃类碳化物更加稳定,抑制（Fe,Cr）₃C、Mo₂C和Cr₂₃C₆类碳化物的析出,这是因为Al可以阻碍H11钢中碳及合金元素在回火过程中的聚集.      

Ni/Al_2O_3及La改性Ni/Al_2O_3催化CO浆态床甲烷化性能

采用等体积浸渍法制备了Ni/Al2O3及La改性的Ni-La/Al2O3催化剂,并考察了其浆态床CO甲烷化反应性能。借助XRD、H2-TPR、CO-TPD、H2-TPD等对催化剂进行了表征。结果表明,La助剂改性制备的Ni-La/Al2O3催化剂较Ni/Al2O3催化剂具有更高的CO甲烷化活性,La助剂的添加促进了Ni物种在载体表面的分散,降低了还原温度,增强了催化剂对CO和H2的吸附能力。La助剂的添加次序对甲烷化活性影响较大,采用共浸渍法制备的催化剂具有最佳的甲烷化活性,CO转化率达到96.3%,CH4选择性和时空收率分别达到87.1%和179.6 m L·kg-1·h-1,优于先浸渍Ni后浸渍La或先浸渍La后浸渍Ni制备的催化剂。     

H13热作模具钢电渣重熔渣系优化

模具钢是模具最重要的组成部分,其品种、规格、质量对模具的性能、使用寿命和制造周期起着决定性作用。因为模具钢苛刻的质量要求,对模具钢生产技术及制备过程提出了更高要求。电渣重熔(ESR,electroslag remelting)工艺冶炼出的钢锭具有高均匀度、高洁净度、低偏析度等优势,逐渐成为冶炼优质模具钢的主要技术手段。在电渣重熔生产过程中,电渣渣系起着熔化电极、钢水精炼、凝固结晶等主要作用,是熔炼稳定的基础,因此,选择合适的渣系成分及性能是电渣重熔工艺的关键。结合4Cr5MoSiV1热作模具钢特性,以某钢厂现行5种H13热作模具钢ESR渣系为研究对象,通过渣系物化性能分析和微观结构模拟研究,提出了渣系优化方向,确定了适合电渣重熔H13热作模具钢的渣系。结果表明,L4渣系的熔点、黏度、密度、光学碱度、电导率等物理化学性能较好。该熔渣铝的平均配位数最大,为2.39,且三配位和四配位的铝所占比例较高,网络结构较为复杂;复杂结构单元Q³和Q⁴含量最多,具有高聚合度的网络结构;Al—O键长较短且存在键长更短的Si—O、Si—F键,电渣重熔过程的稳定性最...     

美标H13热作模具钢的锻造研发

介绍了莱钢美标H13热作模具钢的锻造生产工艺,控制好加热、锻造和锻后热处理,根据钢锭冶炼方式确定了简单可行的锻造工艺,降低锻造成本,生产出合格的锻件毛坯。     

几种铝合金的焊合特性

通过H13钢热浸铝试验研究了纯铝、YL112合金及YL102合金熔体的压铸焊合特性,结果表明:H13模具钢在纯铝熔体中热浸形成了Fe2Al5、FeAl3金属间化合物相层,热浸YL112、YL102合金熔体形成了FeSiAl3、Fe2Al5金属间化合物相层,YL112、YL102合金熔体中的Si元素能够抑制热浸组织中金属间化合物层的快速生长,减弱熔体与模具钢间的相互作用,使YL112、YL102合金与压铸模具间的焊合倾向降低。     

14Cr-13Co-5Mo-2Ni齿轮钢真空自耗熔炼过程的数值模拟

建立了14Cr-13Co-5Mo-2Ni齿轮钢(/%:0.014C,0.26Si,0.17Mn,13.79Cr,12.69Co,4.66Mo,2.00Ni,0.53Al)直径290 mm 9 t锭真空自耗熔炼过程三维数学模型,研究冷却水压、电流和熔化速率对自耗锭凝固组织分布及晶粒大小的影响。研究结果表明,当冷却水压由6000 MPa增加到8000 MPa,电流由6.2500 kA减小至6.2286kA,熔化速率由1.250 kg/s降低至1.125 kg/s后,冶炼的自耗锭内部等轴晶区域增大将近1倍,晶粒数目提高了45.17%,晶粒平均半径减小了17%,最大二次枝晶间距减小了4.88%,基本达到晶粒细化,合金元素分布均匀化的目的。     

Inclusion Variations of Hot Working Die Steel H13 in Refining Process

 Inclusion variations of die steel H13, including changes of species, morphologies, compositions, amounts and sizes, in the production of EAF→LF→VD→ingot casting→electro-slag refining (ESR) procedure, were investigated by systematic sampling, and analyzed with scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and metallographic microscope. The variation mechanism was studied by comprehensive analysis of total oxygen, nitrogen, and acid soluble aluminum as well as chemical test of refining slag. Based on the investigations, technical measures for cleanness improvement were discussed. The results show that oxide inclusions in H13 steel change from irregular Al2O3→near globular CaO-MgO-Al2O3 and CaO-Al2O3-SiO2 complex inclusions→finer CaO-Al2O3-SiO2 inclusions with higher CaO content→CaO-Al2O3-SiO2 inclusions with higher Al2O3 content and irregular MgO-Al2O3 inclusions→fine irregular MgO-Al2O3-CaS inclusions in various steps of the production; the variations are related with changes of acid soluble aluminum content, reactions between slag and steel, re-oxidation of liquid steel during casting, and refining of ESR. It is also found that Al2O3 inclusions are modified by refining slag in LF and VD refining; and ESR plays a good role in inclusion removal, especially in controlling the large linear VC-CrC-MoC inclusions distributed in grain boundaries. It is suggested that casting protection should be improved, and the basicity of refining slag and acid soluble aluminum content in steel should be raised.     

我国压铸模具钢研究新进展

介绍了我国压铸模具钢材料研究和应用新进展。通过研究合金元素对压铸模具材料性能影响,开发出低Si、V及含Ni、Co、W等新型压铸模具钢;通过降低钢中S含量、采用RE改变夹杂形态和优化锻造工艺,模具钢等向性能达到90%以上;比较常规电渣重熔、气保电渣重熔和真空自耗三种工艺生产的压铸材料,钢中N含量分别为150×10^-6、90×10^-6和≤40×10^-6,O含量分别为24×10^-6、15×10^-6和6×10^-6;利用ASPEX Explorer型金属质量分析仪对三种工艺夹杂物指数统计分析,采用真空自耗冶炼的非金属夹杂物数量呈指数减少,并且没有>5μm的非金属夹杂物,模具冲击性能大幅提升,7 mm×10 mm无缺口冲击功可达到450 J;制定了高端压铸模具材料显微组织、无缺口冲击评价指标和规范;随着一体化压铸技术发展,未来模具材料向着大型化、超洁净、高精度和长寿命方向发展。     

Research on Thermal Wear of Cast Hot Forging Die Steel Modified by Rare Earths

Thermal wear of cast hot-forging die steel modified by rare earths（RE） was studied and compared with commercially used die steels. The function of RE and the mechanism of thermal wear of cast steel modified by RE were discussed. The results showed that with increasing content of RE, the wear rate of cast steel reduced at first and then increased. By adding 0.05% （mass fraction） RE, the cast hot-forging die steel with optimum thermal wear resistance was obtained, which was better than that of H13 and 3Cr2WSV. The large amount of coarse inclusions, （RE）2O2S, resulted from excessive RE, which obviously deteriorated thermal wear resistance. The mechanism of thermal wear of the modified cast die steel is oxidation wear and oxide fatigue delamination. The wear debris are lumps of Fe2O3 and Fe3O4.     

K-OBM-S不锈钢冶炼最优配料的数学模型

用线性规划方法建立了太钢K-OBM-S法冶炼不锈钢的配料模型。模型中包括13个决策变量,最低配料成本作为模型的目标函数,一组自变量的线性等式和不等式作为约束引入,采用单纯形法对该模型进行求解。计算结果表明,在给定条件下,按建立的数学模型对S0Cr18Ni9不锈钢进行配料,可使吨钢总成本降低10%。     

Study on Transformation of CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO System Inclusions in ZG06Cr13Ni4Mo Stainless Steel

This paper aims at generally studying on the inclusions of ZGG06Cr13Ni4Mo ultra-low carbon stainless steel used for large scale hydraulic turbine sets. On the basis of analysis the industrial test samples, thermodynamic software FactSage is used to study inclusions transformation process in CaO-SiO2-Al2O3-MgO system while stainless steel is been smelting. The results illustrate the inclusions melting points and plasticity variation law. The reasonable inclusions plasticity controlling area is found out in low melting point. The melting point is up to 1280℃ While MgO weight concentration is 10% in CaO-SiO2-Al2O3-MgO system, SiO2, Al2O3 and CaO in inclusions are in weight concentration range of 50-70%, 10-20% and 10-40%, respectively. For purpose of gaining low melting point inclusions, silicon alumina radio in deoxidant should be controlled between 2-5 for ultra-low carbon stainless steel refining in industry.