钢凝固过程中,氧化物成分对氧化物与硫反应的影响

1 前言 把钢中氧化物用作析出物的核心,是控制钢材质的一种有效方法。析出MnS的氧化物对钢组织的细化是有效的。在厚板管道生产中,防止MnS形成很重要。本文要研究的是凝固过程中氧化物成分对氧化物与硫的反应的影响。     

从钙处理到凝固钢中夹杂物改性及析出热力学研究

钙处理是使钢中氧化物和硫化物夹杂转化成对钢的性能有利的无害夹杂很好的方法。通过钙使固体Al2O3串状物转化成液体铝酸钙，从而避免铝脱氧钢连铸期间水口堵塞。钙处理也是改进钢的机械加工性的一种重要方法，增加硫含量可进一步改进机械加工性。然而，加硫钢由于缺乏氧化物的改性以及形成容易堵塞水口的固体硫化钙而出现浇注问题。[第一段]     

一次脱氧生成物对凝固时析出的氧化物生成行为的影响

一次脱氧生成物对凝固时析出的氧化物生成行为的影响［日］后藤裕规等１前言从氧化物冶金学角度研究开发了以钢中数μｍ以下的微小氧化物为变形核和析出物核的有效利用材质的控制技术。要想使钢中有分散的微细氧化物最有效的方法之一就是在钢凝固时产生氧化物。我们曾研究...     

Ti-IF钢凝固过程中TiN的析出机理和规律

结合冶金热力学和凝固偏析模型分析了Ti-IF钢凝固过程中TiN的析出特点.Ti-IF钢凝固前期钢液中TiN夹杂无法生成,固相中TiN源自低温固相析出;凝固固相分数达到0.64时,Ti、N组元在凝固前沿富集程度增加,凝固前沿固相中开始有TiN析出;凝固末期,Ti和N的富集程度进一步增大,固液相中均能有TiN析出.采用扫描电镜分析了TiN在铸坯中的分布,从铸坯表层到中心TiN数量和尺寸存在显著变化：从铸坯表层向中心方向TiN尺寸不断增大,平均尺寸从1-2μm增大到5μm,在距离表层70-80 mm处尺寸达到最大;在铸坯厚度中间位置,TiN尺寸较大,平均尺寸为5μm左右;在铸坯中心TiN尺寸又有所变小,平均尺寸为3μm左右;在铸坯表层TiN密集程度较高,在铸坯中间和中心TiN数量密集程度显著降低.IF钢铸坯中TiN析出时机及其尺寸和数量与Ti、N组元偏析和凝固冷却速度关系密切.     

帘线钢凝固过程中夹杂物析出

为了充分了解帘线钢中夹杂物,对钢液凝固过程析出夹杂物进行了分析.结果发现:Al₂O₃夹杂物在凝固过程中先析出,且Al₂O₃夹杂物长大的限制性环节为[Al]在钢液中的扩散;当凝固分数为0.44时SiO₂开始析出,且SiO₂长大的限制性环节为[O]在钢液中的扩散;析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而减小;当冷却速度为100K·min^-1时,凝固末期析出Al₂O₃夹杂物的半径为2.5μm,析出复合Al₂O₃-SiO₂夹杂物的半径为4.7μm;随着凝固的进行,夹杂物中SiO₂含量增加,Al₂O₃含量下降.     

铝、钛复合脱氧钢凝固过程中氧化物的析出行为

促进细小弥散氧化物粒子的析出是提高焊接热影响区韧性的有效手段。通过Al-Ti-O热力学计算,从理论上分析了铝、钛复合脱氧凝固过程中氧化物的析出规律,提出了Ti2O3在凝固前沿形成的热力学条件。试验结果表明,重点对铝、钛加入量和过程氧活度进行控制,可以得到细小的Ti2O3及其复合析出物粒子。对析出物的形貌、尺寸和分布进行...     

从钙处理到凝固钢中夹杂物改性及析出热力学研究

钙处理是使钢中氧化物和硫化物夹杂转化成对钢的性能有利的无害夹杂很好的方法。通过钙使固体AlO2半状物转化成液体铝酸钙，从而避免铝脱氧钢连铸期间水口堵塞。钙处理也是改进钢的机械加工性的一种重要方法，增加硫含量可进一步改进机械加工性。然而，加硫钢由于缺乏氧化物的改性以及形成容易堵塞水口的固体硫化钙而出现学浇注问题。     

脱氧工艺对车轮钢氧化物夹杂控制的影响

从脱氧材料的选择、加入时间和加入方式以及脱氧产物排除方法试验了不同脱氧工艺对车轮钢中氧化物夹杂控制的影响,试验结果表明:采用出钢预脱氧+LF一次性加Al+钙处理工艺,能有效降低钢中B类夹杂,可完全满足车轮钢对B类夹杂物的技术条件要求。     

钢中氧含量对氧化物尺寸分布的影响

选用Ｔｉ脱氧钢研究了钢中氧含量对氧化物尺寸的影响，观察了连铸钢板中氧化物尺寸与数据，测量了细微氧化物的体积分数和钢水冷却凝固过程中以氧化物形式沉积的氧含量，得出如下结论：主要由Ｔｉ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＭｎＯ组成的细微复杂氧化物的数量和直径随钢中氧含量的增加而增大，钢中的氧几乎全以氧化物形式存在，即钢中氧含量几乎等于氧化物含量。钢冷却凝固过程中沉积的氧化物相当于钢中氧化物总量的７０％，并且尺寸大多小     

低碳高硫易切削钢中氧化物夹杂对可切削性能的影响

 对现场和实验室冶炼的8炉低碳高硫易切削钢进行切削试验,同时对钢中的非金属夹杂物进行评级和SEM及DES能谱分析。结果表明：无论钢中是否含有锡等易切削元素,低碳高硫易切削钢的刀具磨损量均随钢中B+C类氧化物夹杂级别的增高而明显增加;钢中存在的氧化物夹杂主要为硬质Al2O3-MnO和MnO-SiO2、2MnO-SiO2型氧化物,可加剧切削过程的刀具磨损。钢中氧含量和氧化物夹杂级别相对较低时,适当提高氧含量可促使有利形态的MnS生成而使可切削性能得到改善;当氧含量高时,钢中氧化物夹杂级别明显提高,从而导致可切削性能的明显恶化。     

中碳高硫易切削钢中Zr添加对MnS夹杂物形貌特征的影响

摘要：为改善中碳高硫易切削钢中MnS夹杂物形貌特征,在2kg真空感应炉开展了钢中添加Zr金属的试验。利用SEM-EDS研究了不同Zr含量下钢中氧化物和硫化物的形貌特征,并利用Thermo-Calc软件分析了中碳高硫易切削钢中不同种类MnS的形成过程和机制。结果表明：不添加Zr元素的试验钢中,硫化物主要为簇状形貌的II类,以及少量大尺寸的I类,尺寸和空间分布都很不均匀。加了质量分数为0.0015%的Zr元素后,钢中硫化物基本上是以沿晶界分布的簇状形貌存在,复合硫化物占比只有0.1%。随着Zr质量分数进一步增加至0.0051%,钢中主要生成细小的、纯ZrO2氧化物粒子,为硫化物提供了大量形核核心,减弱了硫化物在晶界聚集的分布行为,提高了硫化物的分布均匀性。试验结果表明,高硫氧比条件下,同样可以利用钢中氧化物粒子改善MnS形貌,关键是得到细小尺寸、高效形核效果的第二相粒子。     

硫系易切削钢氧化物和硫化物变性的分析

通过分析和研究影响硫系易切削钢加工性能的一个重要因素-钢中氧化物和硫化物的组成、特性和分布形态，提出了硫系易切削钢的冶炼钙处理工艺优化技术，即应首先对铜液中的氧化物进行变性处理，然后再进行硫化物的变性处理。     

SAPH440钢凝固过程中TiN析出模型

通过凝固过程偏析模型和热力学计算,建立了含钛微合金钢在液态及凝固过程中TiN的析出模型.模型计算表明SAPH440钢液相中TiN没有析出,凝固过程中在固相率fs为0.65时TiN开始析出,TiN的析出抑制了钛和氮的晶间偏析.通过调整微合金钢中氮和钛含量,配合连铸工艺,可以控制TiN的析出时机,减小对钢性能的危害.     

钙处理对硅脱氧弹簧钢55SiCr氧化物夹杂的影响

摘要：为了将硅脱氧弹簧钢中SiO2类高熔点硬质夹杂改性成低熔点夹杂物,在炼钢生产中进行了钙处理试验。利用FEI Explorer 4自动扫描电镜对硅脱氧弹簧钢55SiCr在正常工艺与钙处理工艺处理后的铸坯、盘条中氧化物夹杂的成分、尺寸、数量、形貌进行检测,统计分析2种工艺下夹杂物尺寸、夹杂物轧制变形性的差异,并通过弹簧钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳测试对比2种工艺下夹杂物控制水平。分析结果表明：硅脱氧弹簧钢55SiCr钙处理工艺后氧化物夹杂主要为CaO SiO2 (CaS)类,尺寸较大,且此类夹杂物在盘条轧制过程中不易变形细化,最终恶化弹簧钢疲劳性能;正常工艺处理后氧化物夹杂尺寸随着夹杂物中Ca含量升高有增大倾向,CaO SiO2 Al2O3系相图中方石英、磷石英与莫来石交界区的夹杂物轧制变形性优于假硅灰石和钙长石共熔区的夹杂物。