304不锈钢连铸过程中结晶器渣圈形成机制

 在连铸过程中,结晶器易结渣圈是造成铸坯产生缺陷的主要原因之一。对304不锈钢板坯连铸过程中结晶器保护渣原渣、距开浇60 min时的液渣和渣圈的化学组成、理化性能、结晶矿相以及渣圈形貌结构进行对比分析。结果表明,连铸过程中TiO2和Cr2O3从钢液进入液渣生成高熔点氧化物,使液渣和渣圈的完全熔化温度和黏度显著增大,碱度、转折温度降低。液渣与渣圈的物相以枪晶石和钙铝黄长石为主。高熔点相钙铝黄长石的大量析出以及TiO2和Cr2O3进入液渣使液渣黏度增大是渣圈形成并长大的重要原因。     

连铸结晶器保护渣渣圈的探讨

通过对连铸结晶器保护渣渣圈形成原因的剖析,结合生产实际分析并讨论了影响渣圈形成的因素及对保护渣使用性能的影响.     

不锈钢连铸初期固态结晶器保护渣渣层的演变

在芬兰奥托昆普不锈钢厂的2号连铸机上对固态结晶器保护渣渣层的演变作了研究。为研究固态保护渣渣层的形成,在不锈钢连铸的初期阶段,在保护渣中添加了氧化钡示踪剂。实验钢种牌号为美国钢铁学会标准304钢种。实验中,浇铸一炉钢水,尾坯输出时,在结晶器顶部提取固态渣层渣样。采用的取样方式可在钢液弯月面下方取得几乎和结晶器同样宽度,长度大约为25cm的一些大尺寸渣样。从这些渣样上提取3个与钢液弯月面距离各不相同的小渣样,然后对这3个小渣样进行X射线荧光光谱分析,检测氧化钡。有些情况下在大渣样的底部边缘处检测到了最高浓度的氧化钡。大渣样底部的氧化钡浓度较高意味着在浇铸初期,钢液弯月面附近已固化的保护渣渣层已向下移动。而在钢液弯月面附近的固态渣层中的氧化钡浓度更低,意味着由于结晶器顶部液态渣层中氧化钡的浓度已下降,渣层在浇铸期间形成的时间较晚。结晶器中固态渣层的形成及渣层在弯月面下方的破裂和再固化与氧化钡的浓度密切相关。     

唐钢连铸保护渣渣膜矿相分析

采集河北联合钢铁集团唐钢中厚板有限公司1号连铸机保护渣渣膜,对应浇铸钢种为Q345B、Q235B.对渣膜进行宏观观察;采用X射线衍射手段,分析保护渣渣膜矿相成分;采用偏光显微镜,观测渣膜微观结构,分析渣膜微观矿相、玻璃相分层结构;分析保护渣原渣化学成分对渣膜矿相形成影响规律,为连铸结晶器保护渣研发及使用提供理论依据.     

保护渣对430不锈钢铸坯边部凹陷缺陷的影响

针对太钢430不锈钢铸坯边部凹陷严重的问题,采用Gleeble 3800、高温原位分析仪、黏度分析仪等技术手段,系统研究430铸坯边部凹陷缺陷的产生机理和保护渣性能对边部凹陷的影响规律。研究结果表明,430铸坯边部凹陷缺陷的主要原因与保护渣的控制传热有关。保护渣碱度过小,结晶能力弱,坯壳在结晶器内冷却强度大,凝固收缩带来较大的角部扭动力而产生边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在结晶器内;保护渣碱度过大,结晶能力强,铸坯冷却强度不够,出结晶器的坯壳厚度薄,在钢水静压力的作用下铸坯宽度产生延展效应,导致后续产生较大的凝固收缩而形成边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在二冷阶段。保护渣碱度控制为1.00,保护渣的结晶能力适宜,既避免了结晶器内强冷带来的铸坯凹陷,又保证了出结晶器坯壳足够的厚度和强度,最终使铸坯边部凹陷深度由1.26 mm降低至0.30 mm,显著改变了铸坯表面质量。     

马氏体不锈钢板坯连铸保护渣研制与应用

 由于钢种特点,连铸马氏体不锈钢板坯容易产生裂纹缺陷,影响生产节奏和修磨效率;同时,由于采用通用型保护渣,也无法针对马氏体不锈钢板坯质量问题做出进一步改进。因此,尝试马氏体不锈钢板坯连铸保护渣的国产化研制和使用,通过保护渣碱度、CaF等的不同范围与保护渣结晶、黏度性能的关系研究,确定采用高碱度、低黏度、高结晶性的保护渣设计原则,并由此得出了适应马氏体不锈钢板坯连铸的保护渣设计方案。实际使用过程中,板坯纵裂率下降幅度达到30%,证明了马氏体不锈钢连铸板坯保护渣设计和研制的合理性和可行性。     

含硫易切不锈钢连铸保护渣的优化

含硫易切不锈钢SUS416要求铜中[S]高达0．25％-0．35％,[O]达到60-100ppm,结晶器内钢水弯月面处[S]、[O]含量更高,使得保护渣容易形成熔化不良的“絮状”渣团,导致铸坯表面出现严重的夹渣和针孔缺陷。针对该问题,研究了保护渣组成、渣型对浇铸状况和铸坯质量的影响。工业化试验表明,提高保护渣中粗石墨含量和降低保护渣容重,可有效抑制“絮状”渣团及其引起的铸坯缺陷,以获得表面质量优良的铸坯。     

连铸保护渣对304不锈钢表面的影响

针对太钢冷轧304不锈钢表面质量所存在的问题,结合铸坯缺陷,着重从保护渣的适应性、现场使用效果进行跟踪,查找各工序间的问题和不足,对保护渣的应用前后性能进行了对比分析,最终提出了改善304不锈钢表面质量的措施。     

结晶器无氟保护渣渣膜的传热性和矿物结构

 结晶器和铸坯间的渣膜直接影响铸坯的润滑和传热,由于无氟保护渣特性不同于传统含氟渣,其传热特性以及它在结晶器内的热行为是研发的关键。因此,对结晶器无氟保护渣渣膜的传热和矿物结构进行了研究。研究结果表明：添加适当的Li2O、TiO2和Fe2O3,可使渣具有较好的流动性和较低的熔化温度,使渣膜的硅灰石相区缩小,黄长石相区扩大,从而减低渣膜的传热系数。     

连铸钢包浇注过程中旋涡的形成机理

连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响,为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象,对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究.依据相似原理,构建了相似比为1∶6的钢包物理模型,对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣过程进行研究,分析了初始液面高度、出水口尺寸与布置位置、出水口结构等因素对旋涡形成规律的影响.结果表明：旋涡形成过程与初始液面高度无关;钢包出水口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著.随着出水口直径的增大,旋涡临界高度逐渐增加;随着偏心率的增加,旋涡临界高度逐渐降低,最佳偏心率为3/4.提出三片挡块式出水口结构,可以显著降低钢包浇注末期的旋涡临界高度,降低高度达50％左右.     

H型钢Q235B连铸保护渣的优化

针对津西钢铁厂H型钢Q235B(0.14%～0.18%C)铸坯(宽面550 mm,窄面440 mm,腹板90 mm)经常出现纵裂等缺陷,基于原有保护渣(%:29～30SiO2、25～26CaO、10～11Al2O3、3.0～3.5Fe₂O₃、15～17C、≤0.5H₂O),通过正交实验和优化设计,开发出一种高性能保护渣(%:37.50SiO₂、37.50CaO、6Al₂O₃、7CaF₂、12Na₂O、7石墨、1.5炭黑)。与原保护渣相比,优化渣的半球点温度、粘度和熔化时间分别从1 167℃,0.77 Pa·s和57 s下降至1 092℃,0.27 Pa·s和32.5 s。优化渣应用表明,当拉速由0.98 m/min提高到1.2 m/min时,铸坯质量良好。     

304不锈钢板坯连铸结晶器水口结构优化的数值模拟

通过数值模拟研究了304不锈钢200mm×1 550 mm板坯结晶器内用原水口时的钢液流场及钢-渣界面的特征。结果表明,原水口的结晶器流场的上回流过强,钢-渣界面的不稳定,结晶器窄边渣液层薄,易发生卷渣和钢液裸露;最优化水口结构为将原水口V型底部改成凹型、增加水口出口形状的锥度、向上倾角10°。     

冷轧工艺对SUS430铁素体不锈钢塑性应变比r值的影响

试验分析了宝新不锈钢公司生产的SUS430(C≤0．12％，Cr16％～18％)铁素体不锈钢冷轧和退火工艺对塑性应变比r值的影响，该钢单次冷轧压下率80％或两道次轧制每道次压下率为60％时具有较高的r^-值，且随退火次数增加，钢的r^-值也增加。     

铸坯喷丸工艺对430铁素体不锈钢卷板表面质量的影响

430钢连铸板坯经喷丸处理后可以去除连铸坯表面原始铁鳞与保护渣残留,铸坯平均振痕深度降低0.13 mm。喷丸处理铸坯经加热炉加热后生成的氧化铁皮结构与基体存在明显界面,在热轧与酸洗过程容易去除,避免了夹渣与氧化残留造成的冷板表面粗糙条纹类缺陷,酸洗板表面粗糙度由3.15μm降低至2.78μm,冷板粗糙度由0.047μm降低至0.041μm,冷板表面质量接近修磨工艺。430不锈钢铸坯喷丸工艺可替代修磨工艺。     

430铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性评测方法及影响因素

采用双环-电化学(DL-EPR)法评价了热轧和退火430铁素体不锈钢(/%:0.038C、16.83Cr)的晶间腐蚀敏感性。确定了一种适合的试验参数,试验溶液为0.05 mol/L H₂SO₄+0.001 mol/L KSCN+0.01 mol/LNa₂SO₄,扫描速率为正扫5.0 mV/s,反扫1.67 mV/s,当Ra值(反扫电流Ir/正扫电流Ia)越高,晶间腐蚀敏感性越严重。试验结果表明,热轧后的430铁素体不锈钢存在明显的晶间腐蚀敏感性,空冷试样的舶值比水冷的高;经过750～850℃10 min退火处理能够有效减轻和消除热轧430铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性。     

445J2超纯铁素体不锈钢和316L超低碳奥氏体不锈钢在溴化锂溶液的点蚀分析

445J2铁素体不锈钢由于高的导热率、低的热膨胀系数以及良好的耐蚀性能使得其作为溴冷机中一些部件的良好候选材料,本文采用电化学测试方法对比研究了445J2超纯铁素体不锈钢(/%:0.01C,22.5Cr, 1.9Mo, 0.27Nb, 0.20Ti, 0.09Al, 0.36Cu, 0.015P,0.001S,0.015N)和316L奥氏体不锈钢(/%:0.002C,16.8Cr, 10.19Ni, 2.02Mo, 0.025P,0.0008S)在20～60℃0.1～1M的溴化锂溶液中的点蚀行为,并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对电化学结果进行表征。结果表明,随着LiBr温度和浓度的升高,两种钢腐蚀电流密度增大,点蚀电位降低,耐点蚀性变差;氧化物和硫化物夹杂会引起两种钢的点蚀;高含量的Cr以及Mo、Ti、Nb、Al等合金元素使445J2钢具有优异的耐点蚀性能。     

硼对奥氏体不锈钢高温氧化性能的作用机理

采用氧化增重法研究了B对0Cr25Ni20B钢的高温抗氧化性能的影响,通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射等方法分析了0Cr25Ni20B钢高温氧化膜的形貌、组成结构及元素分布等,揭示了B对其高温氧化性能的作用机理。结果表明,在高温氧化过程中,加入0.4%的B可以促使耐热钢板材表面形成致密的氧化物薄膜,形成的硼酸盐(Fe₃BO₆)能够抑制氧化行为的深入发展,对材料的抗高温氧化性能有增益作用。     

选区激光熔化工艺参数对气雾化 316L不锈钢粉末成形制品性能的影响

本研究系统考察了激光功率和扫描速度对316L不锈钢粉末选区激光熔化工艺成形熔道、制品微观组织及力学性能的影响,并分析了各类缺陷的形成原因。研究结果表明:在低激光功率和高扫描速度条件下,熔道中出现了大量球状颗粒,这些颗粒之间的空隙恶化了下一层粉末的熔化条件,这正是成形制品中熔道分布混乱以及孔洞、裂纹产生的根本原因,进而导致成形制品力学性能降低;在高激光功率和低扫描速度条件下,熔池快速升温/冷却的热应力作用增强,使得成形制品的熔道交界处也存在孔洞和裂纹等缺陷。在本研究实验条件下,激光功率为350 W,扫描速度为1750 mm/s时,SLM成形制品的力学性能最为优异,其中抗拉强度为731 MPa、屈服强度为638 MPa、断后伸长率为40.0%,致密度为96.27%。     

304不锈钢2mm连铸薄带中的裂纹分布和形成分析

用扫描电镜(SEM)观察和分析了双辊连铸法生产的304不锈钢1 200 mm×2 mm铸带表面和内部裂纹的形貌和形成。由于采用导热性好的铜制结晶辊,薄带表面和内部产生了长140 mm、深0.33 mm的裂纹,薄带断面有分层现象。试验结果表明,铜制结晶辊使钢液的冷却速度达到(1~4)×10³K/s,薄带接触辊面温度低,凝固区的温度梯度高达10⁵K/m,温差产生的内应力和应力集中导致裂纹产生;MnS、MnO、Cr₂O₃等夹杂物是裂纹源。     

双相不锈钢固溶处理对组织和性能的影响

双相不锈钢００Ｃｒ１８Ｎｉ５Ｍｏ３Ｓｉ２热轧钢板在９５０－１０８０℃温度范围内的固溶处理对钢的力学性能没有显著影响。随着固溶温度的提高及固熔冷速的加大，铁素体含量逐渐增加。在含ＦｅＣｌ３介质中的点蚀率（ＰＣＲ）随着固溶温度的提高而降低。