超洁净钢和零非金属夹杂钢

应针对不同钢种和用途 ,应用相应的精炼技术 ,达到超洁净钢对纯净度的要求 ,诸如超低硫钢要求 [S]≤ (5～ 10 )× 10 - 6 ,超低磷钢 [P]≤ 2 0× 10 - 6 ,低氮钢 [N]≤ 2 0× 10 - 6 ,显微夹杂钢要求钢中夹杂物尺寸≤2 0 μm等。零非金属夹杂钢为钢中夹杂物高度弥散、夹杂物尺寸≤ 1μm的钢。从理论上分析了零非金属夹杂钢制备的可能性。探讨了采用冷坩埚真空感应悬浮熔炼制备零夹杂钢的冶金工艺。采用中频感应炉熔炼 ,真空感应炉初精炼 ,真空凝壳炉或真空电子束熔炼深精炼可使超洁净钢中的Alsol<10× 10 - 6 ,[S]<10× 10 - 6 ,[T .O]<2× 10 - 6 ,[N]<15× 10 - 6 。     

全封闭Ar气保护电渣重熔GH4169合金

上海五钢采用ALD 5t全封闭Ar气保护电渣重熔炉 ESR(Ar)冶炼了GH4 16 9合金锭 ,分析结果表明 ,ESR(Ar)电渣锭氧、硫含量和锭头尾碳、铝、钛之差远低于一般ESR工艺 ;VIM(真空感应熔炼 ) +ESR(Ar)工艺冶炼合金中平均氧含量 6× 10 - 6 远低于VIM +VAR(真空电弧重熔 )工艺冶炼合金中平均氧含量 13× 10 - 6 ,所以ESR(Ar)工艺脱氧效果优于VAR工艺     

超纯奥氏体不锈钢005Cr25Ni20冶炼工艺研究

005Cr25Ni20钢(%:24～26Cr、19～22Ni)要求C、P、S、Si等杂质元素含量低-(%):≤0.010C、≤0.010S、≤0.010P、≤0.15Si,因此采用3 t真空感应炉+真空自耗重熔炉冶炼工艺。通过采用优质纯铁(%:0.009C、0.035Si、0.001 2S、0.004 5P)、高纯铬铁(%:0.010～0.021C、0.11～0.13Si、0.002 5～0.005 0S、0.001 5～0.005 0P)和Ni板(Ni≥99%),真空感应炉熔炼时加A1、金属Ca、Ni-Mg脱氧,全程计算机控制真空自耗重熔速度,该钢成品化学成分为(%):0.005～0.007C、0.33～0.34Mn、0.03～0.04Si、0.001～0.002S、0.004～0.005P、24.34～24.62Cr、21.20～21.25Ni,达到技术要求,钢中氧含量为(12～22)×10^-6,低于电渣重熔钢的氧含量-(30～80)×10^-6。     

MnS形态对超高强度钢韧性的影响

 利用扫描电镜和能谱分析等检测手段研究了2种不同冶炼工艺生产的G50钢中夹杂物类型和尺寸分布。结果表明：随MnS复合夹杂物中钙含量的降低,MnS变形程度逐渐加重,纵横比随之增大。“电弧炉+VOD+真空自耗重熔”冶炼钢的韧性(冲击韧性和断裂韧性)明显得到改善。由于“电弧炉+VOD+真空自耗重熔”冶炼钢中夹杂物的钙含量均较高,纵横比小于“真空感应炉熔炼+真空自耗重熔”冶炼钢,因而有利于改善G50超高强度钢的韧性。     

镍基高温合金的熔炼工艺研究进展

镍基高温合金的熔炼方法是合金质量的决定性因素，真空感应熔炼可有效控制合金锭中O、N、H等气体及有害杂质元素含量，精确控制合金成分。在此基础上，对合金进行重熔（电渣重熔及真空自耗重熔），可进一步降低合金中S、P等有害杂质含量，消除成分偏析及缩孔等缺陷，对凝固组织进行优化调控，从而实现大规格高质量合金锭的熔炼。本文综述了镍基高温合金的熔炼工艺进展，重点介绍了真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等常用熔炼技术的原理和特点，论述了“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔”、“真空感应熔炼+真空自耗重熔”双联工艺，以及“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联工艺在镍基高温合金熔炼方面的研究进展，并对镍基高温合金熔炼工艺的选择和发展方向提出建议。     

EAF-VOD-VAR和VIM-VAR冶炼工艺对G50超高强度钢韧性的影响

研究了真空感应熔炼+真空自耗重熔(VIM-VAR)和电弧炉+真空-氧脱碳+真空自耗重熔(EAF- VOD-VAR)法两种工艺冶炼的超高强度钢G50%:0.28～0.29C、1.88～1.98Si、4.45～4.49Ni、1.04～1.05Cr、0.57～0.61Mo、0.031～0.034Nb)的夹杂物和机械性能。结果表明,EAF-VOD-VAR法冶炼的G50钢夹杂物级别低于VIM-VAR法冶炼的G50钢的夹杂物级别;EAF-VOD-VAR法冶炼的1350钢的韧性(A_KU2 86～88 J,K_IC130～132 MPa·m^1/2)明显高于VIM-VAR法冶炼的G50钢的韧性(A_KU270～74 J,K_IC 112～118 MPa·m^1/2)。     

超高强度β21S合金铸锭成分均匀性的控制

针对超高强度β21S合金（Ti-3al-15Mo-2.7Nb-0.2Si)熔炼上的技术难点,采用真空自耗电弧熔炼和真空凝壳浇铸的方法,研究了Mo,Nb合金元素的添加式以及熔炼工艺参数对该合金铸锭成分均匀性的影响,结果表明：以Ti-Nb,Ti-Mo中间合金为配料,采用合理的熔炼工艺,可获得性能良好,成分均匀的β21S合金铸锭。     

Inconel600的熔炼中的脱氧与脱硫

通过对高温合金Inconel600熔炼工艺的研究探讨,并对真空熔炼(VIM)、感应炉熔炼(IM)和电渣重熔(ESR)过程中除气、除杂的原理及方法具体分析,特别是对O、S以及低熔点杂质元素控制进行深入的探讨,研制合适的熔炼工艺.     

含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺

利用真空感应炉熔炼含氮奥氏体气阀钢,多次熔炼试验结果表明,采用两次加碳脱氧可使钢液深度脱氧,氧含量可达(10~15)×10-6;炉料化清后往真空室通入60%N2+40%Ar可有效抑制N和Mn从钢液中逸出,准确控制N和Mn的含量;用含氮金属锰作N的加入剂,在还原期末钢液合金化完毕后加入,可以获得满意的Mn含量。     

高纯H9Cr18不锈轴承钢的组织和性能

采用真空感应+真空自耗(双真空)冶炼工艺生产的H9Cr18不锈轴承钢,钢中氧含量达到6×10-6,而电渣钢的氧含量为36×10-6。电渣钢的氧化物夹杂含量是双真空钢的6 4倍。双真空钢的额定疲劳寿命是电渣钢的1 45倍。     

聚磁介质用不锈导磁材料开发

为了改善现有强磁选机聚磁介质耐磨、耐腐蚀能力,提高其聚磁性能,开展了聚磁介质用不锈导磁材料制备、显微组织观察、力学性能测试、耐腐蚀性能及磁性能测试试验。结果表明,利用真空熔炼炉进行钢水熔炼、热轧、完全退火处理后可制备出屈服强度为287 MPa、显微硬度为148HV、腐蚀速率为10-8 A/cm~2、背景场强为35A条件下的磁化磁场强度为14 000Gs、剩磁强度为1 056Gs的不锈导磁聚磁介质用材料。     

首钢京唐热态渣、钢绿色循环利用体系开发

为实现“全三脱”工艺少渣冶炼,进一步降低辅料消耗,首钢京唐开发了热态脱硫渣、液态脱碳渣及铸余渣钢直接返回利用工艺。对热态渣、钢的可回收性进行了分析,并通过工业试验验证了工艺的应用效果。结果表明,回收利用5 t的脱硫渣,脱硫剂消耗可降低30%～40%,铁水温降相对减少10～15 ℃,总渣量减少30%～40%,同时可降低铁损,减少对环境的污染;对于脱碳渣,每炉回收热态渣20 t,可节约石灰3.2 t,若铁水硅质量分数小于0.15%,脱磷炉可不加石灰,钢铁料消耗相应减少2.4 kg/t,并且可取消萤石及轻烧的使用,可实现脱磷炉零辅料消耗;对于钢包铸余,通过控制高炉出铁量,将精炼工序RH/LF/CAS产生的热态精炼渣及钢包铸余兑入半钢包,连同半钢一起兑入脱碳炉中进行冶炼,铸余钢回包次数可达到6～8次,实现液态铸余直接回收。     

YG1900超高强度钢性能指标离散机理分析及工艺改进

6t真空感应+6 t真空自耗双真空工艺冶炼+锻造成材工艺生产的Φ200 mm YG1900超高强度钢,在性能检测时发现性能指标有离散现象。本文对性能指标离散的试样显微组织进行扫描电镜及电子探针分析,结果表明:由于W、Mo偏析使组织中碳化物偏聚是导致性能指标离散的原因。将真空自耗冶炼熔速由4～5 kg/min降低到3～4 kg/min,锻造钢锭均质化温度由1 200～1 220℃提高到1 230～1 250℃,锻造生产总锻比由24～30增加到50～56,通过工艺改进后改善了YG1900超高强度钢性能指标离散问题。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用

简述了铁素体不锈钢的发展趋势与不同品种铁素不锈钢冶炼工艺路线;系统介绍了国内近期研发的超纯铁素体不锈钢新品种成分、力学性能、物理性能、成型性能、焊接性能、耐腐蚀性能、微观组织、特性及用途等;超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用对国内不锈钢产业健康发展起到了良好地促进作用。     

TiAl合金的制备及应用现状

TiAl合金密度小、高温性能优异,自20世纪50年代以来已发展到第三代。介绍了TiAl合金的性能特点、发展历程,真空感应熔炼、真空自耗电弧熔炼、等离子冷床炉熔炼等熔炼TiAl合金方法的优缺点,以及国内外TiAl合金的制备情况;提出TiAl合金熔炼过程中存在的问题主要是宏观与微观偏析,应从原料加入方式、原料纯度及熔炼工艺等方面进行改进;此外,对TiAl合金在航空航天、汽车工业等领域的应用现状进行了概括,指出TiAl合金近期的研究重点是大尺寸铸锭的均匀化控制。     

RH真空冶炼过程中锰损

为了减少RH真空冶炼过程中钢水锰元素偏差和提高最终产品性能的稳定性,采用直读光谱仪对不同条件下RH真空冶炼镇静钢与非镇静钢锰损情况开展研究。结果表明,RH真空冶炼过程中锰损存在4种形式,与钢水中自由氧反应烧损、钢渣界面反应、合金粉末抽吸、真空锰挥发;随着钢水中锰含量增加、真空时间延长,钢水温度和氧化性提高,RH真空锰损逐渐增加;真空度小于1 000 Pa时,RH真空锰损随真空度的降低而降低,而当真空度大于1 000 Pa时,继续降低真空度,RH真空锰损几乎不变。通过降低RH真空度、进站锰含量和温度、减少RH真空处理时间等措施,RH结束目标锰的质量分数±0.01%命中率接近100%。     

抚顺特钢高强钢及超高强度钢发展现状

基于国内特殊钢冶炼高强钢技术的发展及现状、对抚顺特钢生产的高强钢、超高强度钢及超高强度不锈钢特殊冶炼技术工艺进行简要分析研究.简要介绍了目前抚顺特钢超高强度钢领域典型新材料特殊熔炼技术和制备工艺流程,分析讨论了高品质特殊钢目前工业化生产技术瓶颈及发展现状.     

热处理温度对TC10钛合金棒材组织与性能的影响

以不同变形量热锻TC10钛合金棒坯,得到了直径50 mm的钛合金棒材.分别在780、790、800、810、820℃对TC10钛合金棒材进行固溶热处理(保温时间1h,空冷),研究了热处理温度对TC10钛合金棒材组织与性能的影响.研究结果表明,热锻变形量达到70％的TC10钛合金棒材呈现出良好的强度和塑性;在经过温度为8...     

真空感应熔炼中夹杂物运动行为数值模拟

为了促进真空感应熔炼GH4169合金过程中夹杂物的去除,建立了电磁-流动-粒子跟踪耦合数学模型,研究了真空感应熔炼过程中熔液流动与夹杂物运动的规律,对比了不同冶炼工艺参数下熔池中流场和夹杂物运动特点,提出了一种促进真空感应熔炼过程中夹杂物去除的工艺优化方法。结果表明,真空感应熔炼过程中,熔池流场中存在2个漩涡,加快漩涡的运动速度可以促进熔池内夹杂物的去除,熔液流动速度随着熔炼的进行先升高后下降,最终趋于稳定。随着电压增加,熔液平均流动速度增加,熔池内夹杂物总去除率升高。随着电流频率升高,熔液平均流动速度降低,熔池内夹杂物总去除率降低。因此可通过增大电压、减小电流频率的方法,增大熔液流动速度,促进真空感应熔炼GH4169合金过程中夹杂物的去除,工艺参数由400 V、3 400 Hz优化为420 V、3 200 Hz后,夹杂物总去除率由91.98%增大到94.87%,提高了2.89%。