加热工艺对含铜钢表面氧化的影响

研究了加热工艺对含铜钢表面氧化的影响.结果表明,加热温度和加热时间对含铜钢表面氧化程度影响显著.含铜钢液态铜相出现在1 100～1 200℃的加热温度范围,而在1 000℃和1 300℃加热时,基体与氧化层界面处不出现液态铜相.加热温度为1 100℃时,液态铜相沿奥氏体晶界向基体的渗透能力比1 200℃时更强.高温加热时,随加热时间延长,含铜钢的氧化程度加重,同时也增强了液态铜相向基体的渗透.加镍可有效防止含铜钢在高温过程中形成液态铜相,避免铜发生热脆.     

氮质量分数对铸坯角部裂纹的影响及控制

从理论方面重点对氮质量分数与铸坯角裂的相关性进行了总结分析,根据钢中氮质量分数水平与板坯角部横裂纹发生存在正相关关系,对氮质量分数控制目标进行了研究。通过分析氮质量分数的来源,研究氮质量分数对含硼钢、含铝钢和含铌钢的影响,结合其他钢厂氮质量分数控制情况,查找某厂各工序氮质量分数控制情况,制定氮质量分数控制措施,并对比钢中氮质量分数与铸坯切角数据,摸索出了部分钢种的氮质量分数控制目标,进一步降低了铸坯切角率。     

Cu、Ni在含铜时效钢表面氧化层中的富集

研究了Cu、Ni在含铜时效钢表面氧化层中的富集规律.研究发现,无Ni含铜钢在1 100～1 200 ℃会形成液态富铜相,并向奥氏体晶界渗透,成为表面裂纹源.而在1 000 ℃和1 300 ℃均不形成液态富铜相.Ni加入到含铜钢中,改变了氧化层中富铜相的结构,促进了Ni-Cu富集相以颗粒状保留在氧化层内,抑制了Cu向基体中的渗透,从而改善了含铜时效钢的热脆性问题.     

提高电炉流程生产含硼钢冶金质量的措施

通过对硼的特性及提高电炉流程生产含硼钢冶金质量的措施分析，采取相应技术措施稳定并降低钢中氧、氮质量分数，合理控制铝、钛加入量，优化硼的加入制度，配备必要在线监测装备、提高过程参数控制能力。生产实践证明，在将硼的回收率从70%～85%稳定提高到90%以上，钢中硼质量分数得到精确控制的同时，实现了提高含硼钢冶金质量的目的。     

降低提钒脱硫炼钢钢铁料消耗工艺优化

为了降低炼钢全流程钢铁料消耗,结合西昌钢钒炼钢厂装备及工艺条件,在提钒工序提出低硅质量分数铁水采用石英砂调渣、优化供氧制度等工艺改进措施以降低钒渣TFe的质量分数;在脱硫工序提出优化脱硫剂w(CaO)/w(Mg)质量分数比以减少脱硫渣量及喷溅;在转炉炼钢工序提出优化转炉终点温度和终点碳质量分数以降低转炉渣TFe质量分数。通过工艺改进措施的实施,钒渣TFe质量分数由28.59%下降到26.72%,脱硫铁损的质量分数由2.94%下降到2.63%,转炉渣TFe的质量分数由20.09%下降到19.00%。炼钢全流程钢铁料消耗由2015年12月的1 112.73降低到2016年4月的1 107.55kg/t,达到国内同类型企业中的先进水平,取得了巨大的经济效益。     

微合金元素V对热塑性的影响

<正>含V、N高的钢的连铸坯容易产生表面横裂纹。钒钢中随氮含量的增加,析出相中碳氮组分会发生明显的变化,低氮情况下,析出相以VC为主,高氮情况下,逐渐转变成以VN为主的析出相,当钢中氮质量分数达到0.02%以上时,在整个析出温度范围,均是析出VN或富氮的V(C,N),颗粒尺寸和间距也明显减小,热塑性降低。V     

煤灰残碳对氧化球团回转窑结圈物形成的影响

为了解链箅机-回转窑氧化球团生产过程中回转窑内的结圈物的形成机理,首先采用X射线衍射、显微镜以及扫描电镜能谱对结圈物进行分析检测,发现其矿物组成主要为赤铁矿及硅酸盐相;然后进行含残碳煤灰和球团矿粉末的模拟焙烧试验,为进一步验证FeO对低熔点物质生成的作用,利用FactSage软件中的Phase Diagram模块,计算绘制液相投影图。结果表明,试样在高温过程中其FeO质量分数可达到10%~20%,而FeO可与煤灰中的SiO_2、CaO、Al_2O_3等生成含亚铁相的硅铝酸盐类低熔点化合物;当FeO质量分数从5%到30%依次升高时,SiO_2-CaO-Al_2O_3-FeO四元系相图中的液相区不断扩大,且液相线温度由1 200降低至1 100℃;FeO的存在对低熔点化合物的产生有较大的促进作用,证实喷煤补热燃烧过程中,含残碳煤灰与球团粉末混合后,可生成含亚铁相的硅铝酸盐类低熔点化合物,导致结圈物的形成。     

淬火-分配工艺对高强钢疲劳失效的影响

高强钢是目前应用最广泛的一类钢铁材料。为提高抗疲劳失效性能,对贝氏体高强钢采用淬火-分配(quenching-partitioning,简称QP)热处理,采用岛津USF-2000型超声波疲劳试验机(频率为20kHz)进行超声波疲劳振动试验。经过QP热处理后的贝氏体高强钢的抗拉强度和超高周疲劳强度分别为1 688和875 MPa,疲强比(疲劳强度/抗拉强度)达到0.52。通过扫描电镜、透射电镜观察发现,经QP处理的钢产生大量的膜状的残留奥氏体。通过XRD测量可知,残留奥氏体的体积分数为22%,残留奥氏体中的碳质量分数为1.2%。疲劳结果表明,残留奥氏体对疲劳裂纹有阻碍作用,可有效提高钢的抗疲劳性能。     

高Ti-Q550钢中Nb、Ti第二相的析出行为

 采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律。采用Thermo-Calc软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响。采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度。计算结果表明,钛相的析出温度为1498℃,铌相析出温度为1251℃;随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低;当钛的质量分数小于0. 08%时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0. 08%时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加。     

稀土对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响

采用工业试验生产了稀土质量分数为0%、0.016 8%、0.028 5%和0.037 0%的HRB400E螺纹钢,使用DVN(Direct V-notched)冲击试样进行了低温冲击试验,以研究稀土含量对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响,并借助OM、SEM、EDS和全自动夹杂物分析仪表征了稀土处理前后螺纹钢的微观组织和夹杂物的形貌、化学成分和尺寸。结果表明,在-20、-40、-60 ℃ 3个试验温度下,试验钢的低温冲击韧性随稀土含量的增加呈现出先升高后降低的趋势。其中,稀土质量分数为0.016 8%的试验钢低温冲击韧性最佳,-20 ℃时其冲击功为276 J,相比未添加稀土的试验钢提高了117%。未添加稀土时,试验钢中的夹杂物主要为MnS、MnO-SiO₂和Al₂O₃,添加0.016 8%稀土后试验钢中MnO-SiO₂和Al₂O₃的比例(数量)大幅降低,MnS的比例明显提高,并生成了小尺寸、形状相对规则的稀土复合夹杂物,从而阻碍裂纹的萌生与扩展,改善了试验钢的低温冲击韧性。然而,过量添加稀土会导致试验钢中稀土夹杂物的尺寸增大,大尺寸的稀土夹杂物促进裂纹扩展,对试验钢的低温冲击韧性具有不利影响。     

硼元素添加对酸洗板氧化行为的影响

为了分析硼元素对低碳铝镇静钢酸洗板的氧化特性、氧化激活能和界面作用特点,利用差热分析仪系统研究了硼元素对低碳铝系列镇静钢酸洗板的氧化行为。结果表明,添加硼元素后,酸洗板抗氧化性明显降低;氧化激活能由12.02 kJ/mol 降至8.52 kJ/mol,氧化增重速率由0.239%/min增至0.323%/min;高温条件下硼元素出现界面富集,并与硅氧化物形成复合氧化相,因此降低了氧化铁皮的黏附力。同时,含硼钢在1 100 ℃附近存在氧化增重速率明显增大的趋势,抗氧化性不足,导致氧化铁皮厚度明显增加,当氧化铁皮厚度超过临界变形厚度时,易于发生氧化铁皮压入现象。可通过适当降低精轧入口温度以及适当添加硅元素,改善含硼钢表面麻点状氧化铁皮压入缺陷。     

TiN对高强度耐磨钢韧性的影响及其机制分析

采用SEM、EDS、TEM等技术,结合热力学软件,研究Ti含量对低合金耐磨钢低温冲击韧性的影响、断口夹杂物尺寸和形态以及夹杂物形态与冲击韧性的关系.结果 表明,Ti元素质量分数为0.03％的低合金耐磨钢的低温(-40℃)冲击性能最好,可达33.0 J;断口夹杂物TiN的形态呈现3种形貌,即出现细窄裂纹、出现孔洞以及直接...     

700 MPa 级高强度大梁钢冲压开裂原因与控制措施

采用 OM 和 SEM 对 700 MPa 级高强度大梁钢冲压开裂原因进行了分析。结果表明,在高强度大梁钢冲压过程中出现的纵梁穿线孔裂纹主要为连冲工艺不当导致;纵梁端部折弯角部裂纹主要是由于原板坯存在内裂纹和大尺寸 TiN 夹杂物,在冲压过程中外表面受到拉应力产生裂纹,裂纹沿横纵向扩展导致。通过将钛质量分数由 0.10% 降至 0.07%,将氮质量分数控制在不大于 0.004% 的范围内,降低大尺寸TiN析出量。化学成分调整后,力学性能满足供货技术条件要求,对钢板进行冲压验证,端部完好,未见折弯裂纹存在,彻底解决了该缺陷。     

低碳钢中铌含量对奥氏体再结晶的影响

为了弄清铌含量对奥氏体再结晶的影响,以低碳钢为研究对象,借助热模拟试验机与金相等分析手段对其进行试验研究与讨论。结果表明,在铌含量一定的条件下,发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的增加而提高,随着变形温度的升高而降低;当铌质量分数增至0.05%时,其阻碍动态再结晶的作用更为明显;此外,降低变形量,减少道次间隔时间,提高铌含量,均会使静态再结晶体积分数下降,阻碍静态再结晶的发生。     

热轧圆钢Q345E表面裂纹的研究与控制

采用连铸圆坯冷送轧制Q345E圆钢,发现表面存在较多裂纹,裂纹长度为20 ~80 mm,呈离散型分布。经检测,裂纹两边发现较严重的脱碳层,裂纹根部存在较多高温氧化质点,未发现非金属夹杂物。理论研究表明,初生奥氏体晶界析出网状铁素体膜是导致钢材断面收缩率降低的根本原因,而Q345E中的Nb含量在特定的温度段降低了钢材的塑性,更加剧了钢材的开裂倾向性。当预热段温度较高(850~900 ℃)时,铸坯快速升温,表面局部发生α→γ的转变,体积收缩不均匀,产生拉应力。当拉应力超过钢材所能承受的极限时,产生表面裂纹。通过对铸坯的预热缓解了内外温度差,有效解决了Q345E热轧圆钢的表面裂纹问题。     

High temperature fatigue properties and crack initiation and its expansion mechanism of high nitrogen bearing steel

The flexural fatigue properties of 40Cr15Mo2VN high nitrogen bearing steel at 200?? was 883MPa, which was 17% lower than that at room temperature. The results show that the types of fatigue failure are surface failure initiation and internal non- metallic inclusion. Compared with room temperature, the threshold value of fatigue stress intensity factor ??Kth at 200?? decreases by 20%, leading to the reduction of the critical non- metallic inclusion size at the start of fatigue crack initiation. The interaction of small cracks near the fatigue source in the surface initiation cracks at 200?? increases the stress intensity factor KI and accelerates the initial surface crack propagation. At the same time, according to the ratio of the nominal stress amplitude and the ultimate fatigue strength of the non- metallic inclusions in the high- nitrogen bearing steel, the influence of the size, position and temperature of the non- metallic inclusions on the fatigue life was analyzed.     

连铸管式结晶器变形的数值仿真与优化

为了减小管式结晶器铜板变形,提高铸坯质量,建立钢液-铜管-冷却水的三维流动传热模型以及铜管应变模型,研究管式结晶器传热和形变特征,提出铜管优化方案.研究结果表明,铜管热面最高温度为500 K,最低温度为320 K,铜管角部60 mm区域的冷却水温度最低;铜管角部的变形量最大,角部和窄面中心向水缝侧变形,铜管宽面中心向钢...     

管线钢边部发纹的形成与控制

边部发纹是管线钢常见的表面缺陷之一。针对管线钢轧制时出现的边部发纹,对其产生原因和控制方法进行了一系列试验研究。结果表明,管线钢边部发纹为连铸坯侧端面薄弱位置轧制过程开裂所致。轧制过程钢板上下表面变形不均匀,下表面延展小于上表面,因此下表面发纹距钢板边部较上表面远,导致下表面发纹无法正常切除。提高连铸坯加热均匀性可以缓解钢板上下表面不均匀变形,但不能完全解决下表面发纹问题。最终通过设定展宽阶段下辊速大于上辊速,缩小上下表面不均匀变形,控制钢板上表面发纹距边部15 mm以内,钢板下表面发纹距边部25 mm以内,上下表面发纹通过切边均可正常切除。管线钢的生产效率和成材率得到大幅提高。