保护气氛电渣重熔对DZ2高速车轴钢成分及夹杂物的影响

对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明：电渣重熔后,轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%～0.27%C),但平均Si和Al含量分别从锭头的0.25%和0.018%降至锭尾的0.23%和0.015%;钢中氢和氧含量分别由铸坯的0.85×10^-6和9×10^-6增至电渣锭的1.52×10^-6和10×10^-6。电渣重熔轴坯中的夹杂物主要是小球状的钙铝酸盐,其尺寸在10μm以上的很少,5～10μm的数密度为0.068个/mm²,1～5μm的为0.04个/mm²。保护气氛电渣重熔不仅可以去除钢中的大型夹杂物,还可以使小尺寸夹杂物的数量显著降低。     

氩气保护对低合金钢电渣重熔锭质量的影响

试验了15kg电渣炉在CaF₂-Al₂O₃-CaO-SiO₂渣系下,氩气流量25L/min的全氩气保护和大气重熔低合金钢(电极含0.030%[Als]、0.29%[Si]、20×10^-6 T[O])Al、Si的烧损和夹杂物的变化。结果表明,大气重熔时,电渣锭T[O]增加至36×10^-6, [Als]、[Si]分别降至0.011%和0.17%;氩气保护重熔时,电渣锭T[O]为24×10^-6,[Als]、[Si]分别为0.024%和0.28%;与大气重熔相比,氩气保护重熔锭中夹杂物尺寸小,分布均匀、弥散。     

电渣重熔过程中渣系对NiCrMoV合金钢电渣锭洁净度的影响

针对NiCrMoV合金钢电渣重熔过程中Ti元素的烧损严重问题,通过实验室实验和热力学计算研究了不同渣系对电渣锭化学成分及夹杂物数量、成分和尺寸分布的影响规律。结果表明,电渣重熔后电渣锭中总氧含量明显增加,由自耗电极的15.1×10^-6增加至(31.3～42.1)×10^-6,夹杂物数密度增加至6.54～15.95个/mm²,而氮含量变化不大;采用渣系70%CaF₂-30%Al₂O₃和55%CaF₂-25%Al₂O₃-17%CaO-3%MgO时,电渣锭中Ti元素的烧损严重,夹杂物以Al₂O₃为主,渣相中添加一定量的TiO₂能较好地控制重熔后Ti的烧损,夹杂物类型主要由Al₂O₃、Al₂O₃-CaO-TiO₂、其他氧化物夹杂...     

电磁搅拌对304不锈钢电渣锭夹杂物的影响

摘要：通过自行设计的带电磁搅拌的电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢为研究对象,详细分析外加磁场对电渣锭夹杂物数量、大小以及类型的影响。采用氧氮氢分析仪检测氧、氮气体含量,采用扫描电镜观察夹杂物的形貌、组成,并采用ASPEX分析夹杂物的尺寸变化。结果表明,无论是否外加磁场,电渣锭中的氧含量都有所增加,从自耗电极中氧质量分数由23.7×10-6最高增至64.70×10-6;而相比于自耗电极,氮含量略微降低,其质量分数从675.5×10-6降低至659.33×10-6;无论是否加入磁场,电渣锭中的夹杂物种类并无变化,主要由Al2O3、MnS-Al2O3、Al-Si-O、Al-Ca-O、Al-Si-Ca-O、Al-Mg-O及其他夹杂物组成;在施加磁场后,电渣锭中的大颗粒夹杂物数量有所减少。外加磁场强度较小时并不能有效去除夹杂物,反而会增加夹杂物的数量,当磁感应强度为10mT时,夹杂物数量相比于未加磁场时增加了4260%,但是最大尺寸有所减小。     

刀剪材料9Cr14Mo电渣锭尾夹杂物的分析

研究了刀剪材料9Cr14Mo电渣锭尾夹杂物类型、尺寸及含量.结果表明:电渣前及电渣后锭尾的夹杂物主要是含钛的复合夹杂物,电渣后锭尾有内生夹杂物的形成,导致复合夹杂物中Si、Mn、Cr含量升高,电渣后锭尾夹杂物含量升高,且夹杂物尺寸变大.电渣前钢中夹杂物含量为0.633 mg/kg,电渣后锭尾夹杂物含量为4.38 mg/kg.显微夹杂物的数量,电渣前为11.82个/mm2,电渣后锭尾为15.08个/mm2;提出了控制电渣后锭尾夹杂物含量的措施.     

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。     

电渣重熔对FeCrAl不锈钢中夹杂物的影响

应用扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)对真空感应炉熔炼(VIM)和电渣重熔炉熔炼(ESR)的FeCrAl不锈钢中夹杂物的成分、形貌、数量、大小进行统计分析。结果表明,AlN是2个钢锭的主要夹杂物,电渣重熔过程中产生的高熔点稀土化合物可作为AlN析出的异质核心。电渣重熔使自耗电极中尺寸大于10μm的夹杂物基本消失,ESR锭中尺寸小于5μm的夹杂物达到86.7%。电渣重熔减小了AlN的平均尺寸,去除了大尺寸的AlN,使AlN的总面积明显减小。热力学计算结果表明,VIM锭中AlN可以直接在液相中析出;ESR锭中氮含量的降低造成AlN不能直接在液相中析出,随着凝固的进行,[Al]和[N]在残余液相中富集,当凝固分率大于0.615后,AlN才能在凝固前沿的残余液相中析出。     

精炼渣和氧含量对钢帘线盘条夹杂物和断丝指数的影响

试验研究了钢厂BOF-LF-CC-高速线材轧制流程LF二元精炼渣60CaO-40SiO₂、[O]27×10^-6,和三元精炼渣47.5~50.2CaO-41.8~45.7SiO₂-5~8 Al₂O₃、[O]12×10^-6~14×10^-6 对φ5.5 mm盘条中夹杂物种类、形貌、尺寸和数量的影响以及拉丝合股过程断丝指数的影响。结果表明,[O]较高、采用二元渣系精炼的盘条中夹杂物尺寸一般存7μm以上数量较多,Al₂O₃含量较高,且集中在盘条表面深度1 mm以内,断丝指数为2.5; [O]较低,采用三元渣系精炼的盘条中夹杂物SiO₂含量较高,Al₂O₃含量较低,大部分夹杂物尺寸为~5μm,盘条表面没有较大尺寸的夹杂物,断丝指数为1.0~1.5,所以F采用含5%Al₂O₃的三元渣精炼,控制[O]≤15×10^-6,降低钢中夹杂物数量和尺寸可显著改善钢帘线的拉拔性能。      

刀剪材料9Cr14Mo电渣锭尾夹杂物的分析

研究了刀剪材料9Cr14Mo电渣锭尾夹杂物类型、尺寸及含量.结果表明:电渣前及电渣后锭尾的夹杂物主要是含钛的复合夹杂物,电渣后锭尾有内生夹杂物的形成,导致复合夹杂物中Si、Mn、Cr含量升高,电渣后锭尾夹杂物含量升高,且夹杂物尺寸变大.电渣前钢中夹杂物含量为0.633 mg/kg,电渣后锭尾夹杂物含量为4.38 mg/...     

电渣重熔高氮钢的洁净度研究

对高氮钢电渣重熔前后夹杂物进行对比研究,分析不同渣系和自耗电极氧含量对重熔后夹杂物的影响。研究发现,不同渣系对电渣钢的洁净度影响很大,适当提高w(CaO)/w(Al2O3)可有效降低电渣锭中的夹杂物和全氧量。不同氧含量的自耗电极进行重熔后,电渣锭全氧量及夹杂物种类和组成成分差别不大,夹杂物成分中w(MnO)/w(MnO+Al2O3)≈0.23~0.32,自耗电极中的氧含量与电渣重熔的洁净度没有直接关系,采用氧质量分数为(40~100)×10-6的不同自耗电极,电渣重熔后氧质量分数始终保持在(20~30)×10-6。     

Effect of electromagnetic stirring on inclusions in 304 stainless steel electroslag ingot

Based the self designed electroslag remelting furnace with electromagnetic stirring, the effect of external magnetic field on the number, size and type of inclusions in 304 stainless steel electroslag ingot was analyzed in detail. The content of oxygen and nitrogen in electroslag ingot was analyzed by ONH analyzer, and the morphology and element distribution of inclusions were observed by SEM. Finally, the ASPEX was used to analyse the size, number and type of inclusions. The results show that the oxygen content in electroslag ingot increases from 23.7×10-6 in consumable electrode to 64.70×10-6 whether magnetic field is applied or not, and the oxygen content increases to 67.4×10-6 at most from 23.7×10-6 in the electrode. But the nitrogen content in electroslag ingot decreased slightly to 659.3×10-6 from 675.5×10-6 in the electrode. The magnetic field has almost no effect on the type of inclusions, which mainly includes Al2O3, MnS-Al2O3, Al-Si-O, Al-Ca-O, Al-Si-Ca-O, Al-Mg-O and other inclusions. After the magnetic field is applied, the amount of large inclusions in electroslag ingot decreases, but the total number of inclusions increases when the magnetic induction intensity is small. When the magnetic induction intensity is 10 mT, the number of inclusions increases by 42.60%, but the maximum size of the inclusions decreases.     

316L超低碳奥氏体不锈钢超细丝原料生产实践

采用1 t 3相有衬电渣炉-底吹氩精炼-铸φ90 mm棒-100 kg电渣重熔工艺流程成功地生产出满足生产φ0.018 mm超细丝洁净度要求的316L不锈钢原料（/%:≤0.03C、≤1.0Si、≤2.0Mn、≤0.035P、≤0.030S、16～18 Cr、12～15Ni、2～3Mo）。通过渣料为（/%）25CaF₂-25Al₂O₃-50CaO,3根纯铁自耗电极的熔炼过程逐步加铬铁、镍板和硅铁,获得要求的成分,并用AlSiMn合金和SiCa粉脱氧,底吹氩气搅拌,直接浇铸成φ90 mm铸棒,再经φ160mm电渣重熔炉精炼成100 kg锭。结果表明,电渣锭中总氧含量为（15～20）×10^-6,平均夹杂物含量为16.2个/mm²,95%夹杂物尺寸小于5μm,没有发现大于10μm的夹杂物,可满足生产超细不锈钢丝的要求。     

惰性气体保护5 t电渣炉重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢

试验和分析了全封闭气罩氩气保护电渣重熔与常规大气下电渣重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢(/%:0.19C、0.49Cr、1.75Ni、0.23Mo、0.071Al)的冶金效果。结果表明,氩气保护电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(3%～12%和4%～10%)低于常规电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(15%～18%和7%～10%);当G20CrNi2MoA钢电极的氧含量为10×10^-6时,氩气保护电渣锭的氧含量(15×10^-6)低于常规电渣锭的氧含量(21.3×10^-6);氩气保护电渣锭的冶金质量明显优于未经气体保护的常规电渣锭。     

自耗电极冶金质量对G20CrNi2Mo轴承钢电渣锭洁净度的影响

研究了G20CrNi2Mo轴承钢电渣重熔过程自耗电极对电渣锭洁净度的影响。结果表明,电渣锭洁净度与自耗电极的冶金质量有较大的相关性。随着自耗电极氧含量的升高,电渣锭氧含量呈升高趋势。通过扫描电镜-能谱仪分析发现,氧含量较高的自耗电极中低熔点CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物数量比低氧含量自耗电极的要多。由于低熔点夹杂物与钢液的界面能较低,限制了其在电渣重熔过程中的去除效率,从而导致电渣锭氧含量较高。通过电弧炉出钢高拉碳操作,氧含量低于0. 002 0%的锭子数量占到总量的90%以上。     

Effect of initial large-sized inclusion content on inclusion removal during electroslag remelting of H13 die steel

The current paper focuses on the influence of initial large-sized inclusion content in the consumable electrode on inclusion removal during electroslag remelting (ESR) of H13 die steel. Considering the relationship between the inclusion size and the interfacial energy change of the slag/inclusion/steel system during the inclusion transfer across the steel/slag interface, the thermodynamic conditions for inclusion removal from steel to the slag were put forward. The results showed that the content of large-sized inclusions in final ESR ingot was decreased by approximately 13.66% with the increase in large-sized inclusion content in the consumable electrode from 11.36?mg/10?kg to 16.50?mg/10?kg. The interfacial energy change of the slag/inclusion/steel system decreases with the increase in inclusion radius during the absorption process of inclusions by slag, which is beneficial for inclusion removal.     

叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN 1.1 t 电渣锭重熔工艺的优化

叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN电极坯母材（/%:0.10C,0.24Si,0.81Mn,0.013P,0.002S,11.75Cr,2.63Ni,1.70Mo,0.32V,0.033N）的生产流程为30 t EAF-VOD-LF-2.67 t铸锭-退火-Φ250 mm锻坯。通过将ANF-6二元渣改成高纯度、低杂质NEUD06预熔四元渣,平均熔速由5.27 kg/min降低至3.5~4.0 kg/min等工艺措施,成功地生产出Φ430mm叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN电渣锭（/%:0.10~0.12C,0.75~0.86Mn,0.21~0.24Si,0.011~0.014P,0.0001S,11.76~11.82Cr,2.54~2.61Ni,1.63~1.71Mo,0.31~0.32V,0.039N）。检验结果表明,电渣锭的组织为马氏体+0.5%~1.5% δ-铁素体,非金属夹杂物总和为1.5~2.0级,[O]15×10^-6~17×10^-6,[H]1.24×10^-6~1.47×10^-6,保证了电渣钢的质量。     

电渣重熔过程电源频率对电渣锭洁净度的影响

电渣重熔采用低频供电可以提高功率因数、降低电耗,并实现电力系统的三相平衡。然而,其对电渣锭冶金质量特别是洁净度的影响还缺乏足够的数据支撑。为了研究电源频率特别是低频操作对电渣重熔锭洁净度的影响,采用实验室小型低频电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢、GCr15轴承钢为研究对象,详细分析了不同的电源频率对电渣锭化学成分、气体含量、夹杂物分布的影响规律。研究结果发现,与工频电渣重熔相比,不论是不锈钢还是轴承钢,当采用低频电源(2、1、0.4、0.1 Hz)电渣重熔后(在其他工艺参数如渣系、渣量、电流、电压、气氛等完全相同的情况下),电渣锭中的氧质量分数(0.010%～0.013%)大幅增加,对氮含量影响很小。电渣锭中的铝含量明显增加,而其他化学成分变化很小。与此相对应,低频电渣重熔锭的夹杂物数量也明显增加,且增加的夹杂物主要以氧化铝为主,但是夹杂物主要以小于10μm的细小夹杂为主,大颗粒夹杂物略有增加,但是数量较少。氧含量增加的主要原因是低频电源的直流倾向增大,使重熔渣池中的氧化铝发生了电解(30%Al₂O₃+70%CaF₂渣系...     

G102Cr18Mo不锈轴承钢VIM-VAR冶炼过程夹杂物的演变

通过真空感应冶炼、真空自耗重熔,制备了 G102Cr18Mo不锈轴承钢锭,利用Aspex扫描电镜分析了夹杂物数量、尺寸、面积的变化规律,并采用SEM-EDS进一步观察夹杂物的元素分布.研究结果发现,不论是真空感应还是自耗重熔,夹杂物的组成变化不大,主要由硫化锰、铝酸钙、Al-Ca-Mn-(Ti)-O-S复合夹杂物3类夹...     

降低工模具钢电渣重熔钢锭顶部缩孔缺陷的工艺实践

通过控制结晶器进水温度40℃,出水68℃;计算机自动补缩模型控制;自动补缩结束时,90 s内完成自耗电极至石墨电极切换,53 V,3 000 A通电熔炼3~5 min,冉切换成自耗电极,50 V,4 000 A,通电6 min等工艺措施,使电渣重熔钢锭顶部缩孔缺陷深度由100 mm降低至30 mm。生产实践表明,补缩工艺操作简单易行,优化工艺生产的工具钢9Cr2Mo,Φ280 mm×1 000 mm,480 kg电渣钢锭210支;热作模具钢H13,420 mm×1 400 mm,1 500 kg电渣钢锭60支,没有再出现因钢锭顶部缺陷而造成锻造坯料报废,钢锭成材率显著提高。