脱氧顺序对铝钛复合夹杂物的影响

 通过扫描电镜-能谱仪检测和分析了不同铝钛脱氧顺序下钢中夹杂物的形貌、成分、尺寸、数量和分布等参数,通过热力学计算分析了脱氧过程中钢液中的化学反应和夹杂物优势区图。结果表明,脱氧剂添加顺序对夹杂物形貌影响很大,先加钛后加铝的脱氧方式下,钢液中形成了较多含有铁相(“空心”)的具有浓度梯度的铝钛复合夹杂物。夹杂物径向长度增加,夹杂物也更容易偏聚。所以先加钛后加铝不利于夹杂物尺寸细小化,不利于夹杂物弥散分布。先加铝后加钛的脱氧方式下,钢中形成氧化铝夹杂,不会被溶解的钛还原,因此夹杂物内部不含有铁相。夹杂物主要为Al-Ti-O(-N)类夹杂。夹杂物尺寸和数量小于先加钛后加铝钢中的夹杂物。通过FactSage计算结果、化学反应分析和试验检测结果,探究了不同铝钛脱氧顺序下夹杂物形成和演变机理,分析了具有浓度梯度的“空心结构”的铝钛复合夹杂物形成机理,讨论了脱氧剂添加顺序对夹杂物尺寸、数量和分布等特征的影响规律。发现先加钛后加铝的脱氧方式下,钛氧化物会与金属铝反应,钛氧化物逐渐转变为“空心”氧化铝壳,同时溶解的铝、钛和氧发生氧化反应,形成了具有浓度梯度的Al₂O₃-TiO_x复合夹杂物,最终钛氧化物完全转变为氧化铝壳而消失。随着铁液的填充,形成了含有铁相的铝钛夹杂物。     

应用极值统计法推算钢中最大夹杂物尺寸

随着钢洁净度的提高,钢中大尺寸的非金属夹杂物出现几率很低,常规的夹杂物检测方法很难捕捉到,但这些大尺寸夹杂物严重影响产品的质量。本文介绍了采用极值统计方法推测钢中最大夹杂物尺寸,其原理是确定子样个数,测出子样夹杂物最大粒度(子样夹杂物最大粒度呈极值分布,其最大值则服从特定的Gumbel分布函数),根据计算出的累积概率密度、标准量和子样的最大夹杂粒度,推测试样最大夹杂物粒度值。采用该方法研究了低碳铝脱氧钢铸坯中夹杂物,将推测结果与其他分析方法进行了比较,结果表明,极值统计法可以作为估计钢中最大夹杂物粒度的一     

钛处理钢凝固后夹杂物的析出行为

 利用扫描电镜和能谱分析研究了钛处理钢凝固结束后钢中夹杂物的形貌、组成和尺寸分布,并考查了加钛前后钢中夹杂物行为变化。研究表明通过钢液加钛处理,凝固结束后钢中夹杂物主要为以含钛复合氧化物为核心、外包硫化锰的复合质点,它们尺寸较小(2~3 μm),形状为球形,不易受力变形,可望成为钢中铜弥散化非均质形核的有效质点。     

钢中铝夹杂物粒度的金属原位统计分布分析模型研究

通过制备的铝夹杂物粒度分布参考物质,拟合了金属原位统计分布分析的异常放电强度与铝夹杂物粒度的工作曲线,据此建立了钢中铝夹杂物粒度分布的金属原位统计分析模型。实验选用生产样品,以扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)为检验手段,成功制备覆盖不同粒度范围的单块铝夹杂物粒度分布参考物质。研究发现铝夹杂物放电强度与夹杂物粒度呈现指数递增的定量关系。该数学模型用于铝夹杂物的粒度分布测定,结果与SEM得到的结果吻合,表明该原位统计分布分析的数学模型可以用于钢中夹杂物粒度分布的快速、大样本量分析。     

RH操作对高级别IF钢中夹杂物的影响

以汽车外板用高级IF钢为研究对象,首先分析了冶炼全流程中夹杂物的变化,然后重点分析了RH关键操作对钢水洁净度的影响.RH加Ti前钢液中夹杂物是Al2O3,加Ti后钢液中夹杂物是Al-Ti-O复合夹杂,RH冶炼和连铸过程中夹杂物成分基本不变.铝-钛间隔时间试验部分结果显示4 min时钢液洁净度较好.RH纯循环3 min后...     

钛处理对EH36船板钢中夹杂物及组织特征影响

 为了研究结晶器喂钛线对EH36船板钢中夹杂物的影响,采用无水有机溶液电解分离提取钢中夹杂物,结合扫描电镜和能谱仪分析其三维形貌,尺寸和成分。试验结果表明,在结晶器喂钛线后,钢中硅铝酸钙夹杂物+外包裹MnS转变为硅铝酸钙钛+MnS夹杂物,三维表面从光滑转变为粗糙多孔的形貌。在焊接热模拟后的试样中,组织形貌从未加钛试样中的晶界铁素体和侧板条铁素体转变为钛处理试样中的针状铁素体,且夹杂物周围铁素体从块状转变为针状,韧性提高了70 J。通过热力学理论计算,分析船板钢中含钛氧化物夹杂物形成条件。计算结果表明,钛、铝与氧反应生成氧化物的过程存在竞争关系,当钢中钛质量分数为0.02%时,钢液中应严格控制铝质量分数不高于0.003 5%,才能保证钢液中大量生成含钛氧化物粒子。     

氮化物对齿条钢强度及冲击韧性的影响

钢锭冶炼齿条钢时,由于浇铸过程中吸氮,钢中的氮含量偏高,影响钢中固溶硼含量,降低了钢板淬透性,影响了钢板心部性能。为了提高钢锭轧制齿条钢的心部强韧性,通过添加铝或者钛元素消耗钢中的氮,确保钢板中有足够的固溶硼,提高钢板淬透性,增加钢板心部的回火索氏体比例。通过钢板性能与组织对比发现加铝和加钛均能提高钢板的淬透性和强度,加钛的钢板淬透性更好,强度更高,但是钢板的低温冲击吸收能量下降。分析钢板的冲击断口发现钢板中有大颗粒的TiN夹杂物,夹杂物与基体之间或者夹杂物本身就存在裂纹,成为冲击试验的裂纹源,降低了钢板的韧性。对比加铝与加钛钢板中尺寸为2μm以上夹杂物,加钛钢中存在大量的大颗粒TiN夹杂,最大夹杂物尺寸超过15μm,加铝钢板中仍有少量的TiN夹杂,但是TiN夹杂物数量和尺寸变小,同时AlN并未明显增加。对加铝钢板中铝元素与加钛钢板中钛元素进行原位分析对比,发现铝元素为心部负偏析,并且偏聚程度较低,钛元素为心部正偏析,并且钛元素的均匀性更差,存在局部偏聚。热力学计算表明,通过钛元素固氮时,将在凝固前沿析出TiN,析出温度较高;而采用铝固氮时,若铝的质量分数不小于0.08%,AlN在固态...     

含钛焊丝钢ER70S-G夹杂物演变分析

为开发含钛焊丝钢ER70S-G,对其冶炼过程中夹杂的数量、尺寸和类型进行研究。研究发现:在精炼过程中,钢中当量直径夹杂物的数目呈现逐渐降低的趋势;到中间包时,当量直径(5μm)夹杂物数目已经从包样的19.78个/mm2减少到1.66个/mm2;精炼过程夹杂物的平均直径呈逐渐降低的趋势,平均直径为2.05μm;精炼初期,钢中夹杂物类型主要是MnO-SiO_2夹杂,到加钛铁前,钢中的主要夹杂物转变为Ca O和Mg O,从加钛铁后到中间包期间,Al2O3-Ti_2O_3-Mg O系夹杂是钢中的主要夹杂物。     

洁净钢簇状夹杂及氩气泡检测方法

0 前言 随着洁净钢生产技术的发展和高附加值产品的开发,对钢中夹杂物的控制越来越严格,这就要求有一种能准确检测和评价洁净钢中夹杂物的方法.钢中夹杂物传统分析方法有:电解法检测氧化物夹杂和MnS夹杂含量;光学显微镜观察法检测夹杂物形貌和评级;电子探针法或扫描电镜检测夹杂物的组成;光学显微镜配合专门的分析软件检测夹杂物的粒度分布.这些检验方法已经不能满足洁净钢生产的需要.     

钢中硫化物化学分析方法

硫化物是钢中普遍存在的夹杂物.随着冶炼工艺以及钢中某些合金元素含量的不同,将生成不同类型的硫化物.钢中硫化物通常主要以MnS、FeS、(Mn,Fe)S以及其他硫的复合夹杂物存在;当加入钛和稀土等合金后,则主要形成Ti_4C_2S_2、RExSy和RE_2O_2S等类复杂硫化物.硫化物夹杂的数量、组成、形状、粒度以及在钢中的分布,将对钢的性能产生不同程度的影响,因此,国内外广泛采用了金相、化     

含Zr低合金高强度钢中夹杂物的特性

用电子探针研究了含Zr低合金高强度钢中夹杂物的形貌、大小及分布等特性。结果表明 ,钢样中的夹杂物为圆形 ,呈分散分布 ,其组成系含ZrO2 的复合夹杂物 ,而且MnS依附此复合夹杂物成核和长大。钢中添加少量Zr可明显改善夹杂物形态和分布 ,从而改善钢的强度和韧性     

含锡易切削钢夹杂物的研究

用扫描电镜观察了含锡易切削钢的夹杂物和断口的形貌,并按能谱分析了夹杂物的化学成分。检测结果表明,该钢中夹杂物主要是氧化物和MnS,多呈球状或纺锤形,锡元素在断口和夹杂物表面上存在明显的偏析。     

钢的化学成分机械性能和钢板厚度相关性的研究

以收集普钢系列和低合金钢系列板材为研究对象，以其大量的生产检验数据为根据，找出了化学成分、钢板厚度对钢板机械性能影响的相关关系表达式，进而研究了钢板厚度和化学成分对显微组织、力学性能和对非金属夹杂物形态、尺寸、尺寸分布、延性的影响。     

易切削钢中硫化物形态的研究

以易切削钢20CrMnTiSH为研究对象,通过喂硫线增加钢中硫化物数量,再喂入SiCa线使长条形的硫化物变性为球形或纺锤形,在改善钢材切削性能的同时不降低钢材的机械性能。对LF、VD和轧材取样进行检验。检验结果表明:钙处理后夹杂物数量增多,94%以上的夹杂物粒径集中在0～4μm之间;夹杂物纺锤率平均值达到50.73%,在钢中呈细小弥散的分布;氧、Mn/S、Ca/S是影响硫化物形态的重要因素。     

浅谈高碳硬线钢中非金属夹杂物

高碳硬线盘钢制品对钢的纯净度，夹杂物的尺寸、分布以及形态都有严格的要求，其中非金属夹杂物是影响高碳硬线钢质量的重要因素之一。本文通过分析连铸坯中夹杂物的来源及分布，对在炼钢一精炼一连铸工艺过程中如何控制钢中的非金属夹杂物进行了探讨。     

连铸保护渣性能对中板表面夹杂缺陷的影响

针对柳钢中板表面夹杂物缺陷的特点,分析了夹杂物的来源和保护渣性能、形态对夹杂物的影响。柳钢中板表面夹杂缺陷,由钢中溶解铝被二次氧化而产生的Al2O3,在水口中凝结长大,被钢流冲刷进入结晶器,以及水口耐火材料被冲入结晶器内被凝固壳捕捉而产生的。保护渣的绝热性能对夹杂物能否避开凝固壳的捕捉而上浮到渣金界面有重要影响。其绝热性能受其熔化性能及其形态影响。     

硅酸盐夹杂对中板冷弯性能的影响

安钢生产的中板普遍存在着条带状的硅酸盐夹杂,这是引起中板冷弯开裂的直接原因.要提高中板的冷弯性能必须采取相应措施减少硅酸盐夹杂,改善夹杂的大小、形状和分布.     

采用ASPEX和旋弯疲劳法表征GCr15轴承钢夹杂物

 为了探索ASPEX检测法与旋弯疲劳试验法的最佳适用条件，全面了解轴承钢中夹杂物的信息，对真空脱气冶金工艺制备的GCr15轴承钢分别应用上述两种方法对试验钢中夹杂物进行了类型、形状、尺寸、分布方面的表征。结果表明，在夹杂物类型检测方面，两种检测方法结果基本一致。该轴承钢中富含钙、铝、硫等元素的球型复合夹杂物，同时也存在少部分边缘锋利的TiN型夹杂物；利用ASPEX进行多面多次扫描，发现检测出的最大球型B类氧化铝夹杂物大小分布结果基本与旋弯疲劳法符合。根据试验结果以及两种检测方法的原理得出，ASPEX法对钢中夹杂物的尺寸、形状、类型、分布等信息的整体分析更为有效，而应用疲劳法对大尺寸刚性夹杂物的检测更为有利。     

高级别船板钢轧制过程夹杂物的行为研究

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等研究方法分别对莱钢F550船板钢300 mm厚铸坯、50 mm厚轧板和20 mm厚轧板的上表面、侧面和横截面夹杂物的种类、尺寸、成分及形貌等特征进行了分析.结果表明,F550船板钢中的夹杂物在轧制前后种类和尺寸没有明显变化,轧后大于5μm的夹杂物所占比例略有升高;船板钢中主要夹杂物有单相氧化铝和氧化物-硫化物复合夹杂;试样不同面上复合夹杂物的形貌特征各异,在轧制过程中试样各个面上复合夹杂物形貌发生明显变化,这与夹杂物的塑性和轧制受力情况有关.