20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物的特征与分布

为了研究含钛齿轮钢中TiN夹杂物的析出与控制,利用扫描电镜对20CrMnTi齿轮钢两个端淬试样中TiN夹杂的分布与形貌进行了观察,通过夹杂物自动分析系统统计了试样中TiN夹杂的尺寸、数量,建立了数学模型,对试样中TiN夹杂的析出与长大进行了计算.结果表明,较高钛含量的试样凝固过程中TiN析出更早,析出量也更大,由于析出...     

45A钢方坯夹杂物行为研究

为了了解45A钢铸坯夹杂物行为,利用显微镜、电子探针和大样电解等分析方法对45A钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类做了分析。结果表明:铸坯夹杂物整体控制水平较好,其中铸坯夹杂物指数平均为22.2个/mm2,铸坯中心夹杂物指数为25.8个/mm2;铸坯大样电解结果表明大型夹杂物总量平均为2.23 mg/(10 kg),夹杂物直径都大于300μm;大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、氧化产物和中间包覆盖剂等。     

高纯净钢中非金属夹杂物的生成机理

1 绪言 采用电炉-钢包精炼炉-RH脱气-连铸的复合精炼工艺可以制造钢中氧含量平均低于5ppm的高碳铬轴承钢（SUJ2,SAE52100等）。     

SUS304不锈钢板坯中尖晶石夹杂物的生成机理

1绪言众多电子部件都使用深冲压型不锈钢薄板。随着这些部件精度要求的提高,对不锈钢洁净度的要求,也愈来愈严格。例如,以往把直径〈100um的夹杂物,不视为问题,而现在,有的用途,直径不足50um的夹杂物也可能被当作大问题。因此,必须减少不锈钢中的大型夹杂物。     

脱氧后氧化铝夹杂物的特征

许多冶金工作者在去除钢中的非金属夹杂物的工作中做了很多努力,但是,近年来,用户对钢质的洁净度要求越来越高。为了满足用户的需求,不仅需要考虑去除夹杂物的有效方法,而且需要考虑如何使夹杂物尺寸保持较小的对策。因此,研究调整夹杂物在钢中分布尺寸的控制因素至关重要,根据上述观点,在试验室规模的试验中,当铝和氧含量不同的范围时,用一种新的取样方法研究钢水脱氧反应后氧化铝夹杂物的初始尺寸分布。在Tammann炉内,将2kg钢熔化,试验温度为1873K,用Ar作为保护气体,然后调整碳和氧的浓度。加铝后方可进行取样操作,用电子探针显微分析仪测量钢中氧化铝夹杂物尺寸分布,该分析仪带有LaB6的电子射线枪,同时配有用于微粒分析的最新开发软件：结果表明：氧化铝夹杂物的尺寸分布受钢中氧含量影响,并且其在脱氧后1s内的长大过程被认为是由氧扩散控制。     

铝对氧化物夹杂控制的理论探讨

应用热力学计算了当钢中w(Al)很低的时候可以通过控制钢中w(Ca),将钢中钙铝比控制到合适的范围,可以实现对Al2O3夹杂变性,以降低水口堵塞.     

铝酸钠溶液种分成核和附聚研究进展

系统总结了铝酸钠溶液种分成核和附聚过程研究进展,铝酸钠溶液种分过程中,成核和附聚过程是影响氢氧化铝产品质量的主要因素之一,众多研究者对成核和附聚过程进行了大量系统的工作。得到了一些普遍性的结论。工业条件下的种分过程晶体生长速率很小,铝酸钠溶液种分成核过程主要为二次成核,依靠附聚过程得到砂状氢氧化铝,研究表明,上述过程都与晶种的表面形貌密切相关,晶种表面性以及各种强化方法对铝酸钠溶液种分的成核和附聚过程的影响仍有待于深入研究。     

中高硫钢中硫化锰夹杂物控制技术

 近年来,随着制造业的不断升级发展,对节能环保的要求越来越高,对于一些用于复杂零部件制造的钢种,为了降低在制造加工过程中的能耗,通常向钢中加入易切削元素(硫、碲、铅)来改善其切削加工性能。添加一定的硫是目前最常用的改善手段。硫在钢中主要以MnS形式存在,其形貌及分布控制水平对钢材力学性能有重要影响。对于中高硫钢,硫化锰属于塑性夹杂,在析出过程中易发生聚集长大,并且容易在轧制过程中沿拉轧方向变形,成为大尺寸长条状,这类大尺寸MnS会严重破坏材料的横向性能。为保证中高硫钢的钢材性能,需要对钢中MnS夹杂的形貌及分布进行控制,目标是避免大尺寸MnS的产生,尽可能得到细小、均匀分布的纺锤状MnS夹杂。MnS夹杂控制是一个系统的问题,必须联系整个工艺流程进行。总结了部分合金元素、工艺参数对MnS夹杂析出的影响规律,并综述了近年来在整个生产流程中的MnS夹杂控制实践,包括精炼过程的改性处理、复合析出控制,凝固过程控制和控轧控冷控制,并指出,对于如非调质易切削钢等中高硫钢中的MnS形貌及分布控制,如何将实验室研究成果落实于工业生产是广大研究者未来共同努力的方向。     

Al-Ca复合合金钢水脱氧机理的研究

通过Al-Ca复合合金钢水脱氧的平衡热力学计算,确定了钢液的氧的质量分数在3×10^-6~1×10^-4条件下,1600℃时的Al-Ca复合合金脱氧产物的稳定区域图.以此为基础,假定钙的收得率为100%,预测了钢液在Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为5,加入量为M kg;Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为0.2,加入量为M kg;Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为0.2,加入量为0.2M kg三种不同脱氧制度下夹杂物的演变历程.结果表明,在Ca/Al=5,复合合金加入量使初始钢液中的[Ca]为0.01%,[Al]为0.002%时,夹杂物在钢液精炼过程中的演变历程为：12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）→CaO （s）→12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）→CaO （s）→12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）,并确定了固态和液态脱氧产物在脱氧过程中交替形成为最理想的Al-Ca复合合金脱氧制度,可为钢铁企业脱氧剂的选择和应用提供参考和借鉴.     

CSP生产低碳高铝钢钙处理与可浇性的控制

系统研究了国内某钢厂CSP生产的低碳铝镇静钢钙处理前,钙处理后成分、尺寸和类型的变化,从热力学上分析铝脱氧钢中Al2O3夹杂物变性机制及夹杂物中CaS合理控制的条件,并对钙处理后钢水可浇性进行了研究,研究发现,现有工艺条件下钢中[Ca]的质量分数为0.002 6%~0.003 5%较合适,最佳喂钙线长度在284~386m,此时夹杂物中CaS的质量分数在7%以下,且无单独CaS析出,SEN连浇15炉以上。     

晶内铁素体的形核机理

系统地研究了MnS、CuS及其复合物附近的微区在晶内铁素体形核过程中的成分变化,未发现诱导晶内铁素体形核的MnS、CuS及其复合物附近的微区锰含量有明显的变化。夹杂物诱导晶内铁素体形核的机理是：夹杂物作为一种惰性介质具有较高的惰性界面能,它对诱导晶内铁素体形核起主要作用。夹杂物造成其附近有较高的应力-应变能,夹杂物与铁素体的错配度较小均促进晶内铁素体的形核、长大。     

镧对高碳硬线钢中Al2O3夹杂物改性的晶体学分析

 为了控制与改善高碳硬线钢中氧化铝夹杂物的数量、形状和分布,提高钢的洁净度,细化钢的组织结构,均匀钢的化学成分,在高碳硬线钢中添加稀土镧元素研究其对氧化铝夹杂物的改性问题。通过对高碳硬线钢中添加稀土镧形成的稀土氧(硫)化物,采用扫描电镜和能谱分析进行表征,研究其对氧化铝的改性问题,发现镧的加入可以改变夹杂物的形状,夹杂物从不规则形状转变为较规则的椭圆形,随着夹杂物面间距增大,其逐渐弥散化。利用热力学以及边-边匹配模型计算其与γ-Fe和Al₂O₃之间沿密排晶向的原子间错配度和密排晶面的面间错配度,探究含镧夹杂物作为钢液凝固时初生相异质形核核心的可能性及有效性。结果表明,加入镧后,在1 000～2 000 K温度范围内根据生成夹杂物的吉布斯自由能的大小,得出钢中可能生成夹杂物的顺序为La₂O₃＞La₂O₂S＞LaAlO₃＞LaS＞La₃S₄。利用边-边匹配模型计算稀土氧(硫)化物与γ-Fe和Al₂O₃之间的原子匹配情况,发现了La₂O₃、LaS、La₂O₂S和La₃S₄均可能作为Al₂O₃和γ-Fe异质形核的核心,且La₂O₂S可能优先成为γ-Fe异质形核核心, LaS可能优先成为Al₂O₃异质形核核心,揭示了钢中氧化铝夹杂物的改性机理,为高碳硬线钢中非金属夹杂物的处理提供了理论依据。     

中高碳铝镇静钢形成MnS塑性夹杂的工艺开发与实践

 为提高中高碳钢产品的抗疲劳性能,利用中高碳钢的成分特点,研究开发了中高碳铝镇静钢中MnS以Al₂O₃为形核质点的非均质形核工艺,将钢中Al₂O₃脆性夹杂用塑性MnS包裹,解决了疲劳应力钢因脆性非金属夹杂引起的疲劳断裂问题。通过对微细、弥散Al₂O₃夹杂生成条件、MnS非均质形核析出热力学条件的研究,开展了钢中关键元素的成分设计、精炼及连铸集成工艺的设计与开发。工业实践表明,低活度氧条件下进行铝终脱氧可以形成3～5 μm微细弥散的Al₂O₃夹杂,并作为非均质形核的核心在二次枝晶晶间的凝固末端析出弥散、细小的粒状MnS;通过梯度脱氧、真空碳脱氧以及保护浇铸等操作可以有效稳定控制钢中全氧含量,提高钢水洁净度,成品T[O]质量分数平均为0.000 618%,较原工艺的0.000 739%降低了16%;成品的夹杂物中MnS及MnS包裹Al₂O₃夹杂所占比例大于96%,与世界领先产品的夹杂物控制水平相当,考虑到产品使用过程中Al₂O₃夹杂外部的MnS包裹层必须足够厚,塑性夹杂才能起作用,建立了MnS “有效包裹率” 的概念,当硬相夹杂物被MnS包裹且硬相夹杂物的最大半径不大于MnS包裹部位半径的1/2时,认为MnS对硬相夹杂物实现了“有效包裹”;MnS塑性夹杂工艺可明显提高材料的疲劳性能,成品的平均断裂韧性为83.47 MPa·m1/2,较原工艺的67.31 MPa·m1/2提高了24%。