合金工具钢CSP工艺中心偏析的研究

对CSP的铸坯组织、成分偏析以及成品进行了研究。结果表明:CSP薄板坯的低倍组织较为细密,柱状晶比较发达,在中心部位存在疏松和偏析,但偏析比传统铸坯小;从铸坯表面到铸坯中心,碳有明显的偏析,在距中心附近,有负偏析,中心部为正偏析,随着碳含量的增加,碳的偏析也增加;中间包的碳含量与轧制后钢卷的碳含量不同,轧制后钢卷的碳含量明显要低。     

连铸工艺参数对42CrMo大圆坯碳偏析的影响

研究了φ500、φ800 mm大圆坯连铸42Cr Mo钢的碳偏析,研究了有无二冷助流搅拌、末端电磁搅拌及过热度对碳偏析的影响。结果表明:随着铸坯断面的增加,碳偏析波动值剧烈,铸坯断面从φ500 mm增大到φ800 mm,中心碳偏析系数增大8.4%,且其波动范围增大153%;二冷助流搅拌能有效减弱碳偏析程度及其波动范围;末端搅拌强度对碳偏析程度有重要的影响,适当的末端搅拌强度能有效降低碳偏析程度。φ500、φ800 mm的42Cr Mo圆坯的合适末端搅拌的搅拌强度分别为450 A/5Hz和450 A/6Hz。随着过热度的增加,碳偏析程度增加,在允许的情况下应保持较低的过热度。     

连铸坯宏观与半宏观偏析行为表征

为了深入了解连铸坯宏观偏析和半宏观偏析的分布特征,采用碳硫检测、化学分析、直读光谱、金属原位分析方法研究连铸坯厚度方向C、Mn元素宏观偏析行为;通过连铸坯低倍组织腐蚀和图像扫描处理方法探究半宏观偏析分布特征。研究结果表明,碳硫检测和直读光谱检测方法可定量分析C元素宏观偏析,而Mn元素适合采用直读光谱和金属原位分析方法,半宏观偏析可通过半宏观偏析面积比和半宏观偏析度实现定量表征。在连铸坯厚度方向,随着距铸坯表面距离的增加,C元素和Mn元素偏析不断波动,在铸坯中心处偏析较大。半宏观偏析主要存在于铸坯芯部,在枝晶转变区和铸坯中心处半宏观偏析度达到最大值。     

GCr15轴承钢连铸坯宏观碳偏析的基本规律

主要针对GCr15轴承钢凝固过程较易出现宏观碳偏析的现象,研究分析了宏观碳偏析形成的基本规律。取兴澄、石钢和永通3个不同特殊钢厂用不同连铸工艺所产轴承钢连铸坯横截面不同部位的试样,分析研究了碳的质量分数。结果表明,径向比对角线方向宏观碳偏析大;连铸坯柱状晶发达,导致中心位置附近出现较严重的碳正偏析;较致密的凝固组织有利于减轻宏观偏析;纵切面上的碳呈周期性分布。     

连铸工艺对铸坯碳偏析的影响

研究认为铸坯凝固过程碳的不均匀分布是导致铸坯低倍偏析的主要原因,碳分布不均匀程度基本与钢种碳含量成正比,由此将不同钢种的碳分布标准偏差和极差修正成20CrMoH钢碳分布偏析后统一研究。在正常生产条件下将浇注过热度控制在15～25℃范围、二冷比水量在0.35L/kg、结晶器和末端电磁搅拌扭矩分别为18cN.cm和15cN.cm对铸坯碳偏析改善有利。采用组合参数进行生产实践检验,连铸坯修正碳偏析标准偏差和修正碳偏析极差降到了0.015%和0.025%以下。     

GCr15轴承钢大方坯宏观碳偏析的分析

对断面280 mm×325 mm的GCr15轴承钢进行了热酸浸实验与碳偏析检测,研究了碳偏析的低倍组织形貌,探讨了V型偏析的形成机理。结果表明,偏析在铸坯纵剖面上呈V型分布,且V型偏析仅分布于等轴晶区,凝固组织与偏析的形成有密切关系;同时碳元素在铸坯皮下呈负偏析,混晶区呈正偏析。     

帘线钢坯中心碳偏析的热扩散规律研究

针对钢帘线生产对碳偏析程度的要求,通过对72A帘线钢小方坯进行热扩散试验,摸索了加热参数对中心最大碳偏析度的影响规律,以期指导钢坯加热工艺的制定.结果表明,72A帘线钢连铸小方坯的最大碳偏析均出现在其几何中心区域;延长热扩散时间和提高保温温度,均有助于中心碳偏析的改善;采用1060 ℃保温10 h与1160 ℃保温6 h,中心碳偏析的热扩散效果相当,基本都可以满足钢帘线生产需要;1060 ℃保温时的热扩散回归方程显示,试验钢条件下,通过热扩散彻底消除中心碳偏析,几乎不可能也不现实,只能作为改善中心碳偏析的弥补手段.     

改善350 mm×470 mm矩形坯宏观偏析研究与实践

宏观偏析水平是衡量矩形坯铸坯质量的重要指标,宏观偏析分为中心偏析和中间偏析。从本钢矩形坯的生产实践出发,针对轻压下、电磁搅拌、二次冷却等工艺进行了大量对比试验。对试验铸坯进行了取样分析,通过检验计算不同工艺的碳偏析指数,总结出了轻压下、电磁搅拌等因素对于铸坯宏观偏析的影响规律：对于中心偏析来说,轻压下对于改善铸坯的中心偏析具有明显的作用,但与总压下量的大小没有显著线性对应关系;铸坯二次冷却越强,中心偏析越大;一定范围内,结晶器电搅电流的增加有助于改善铸坯中心偏析。对于中间偏析来说,轻压下对铸坯的中间偏析改善效果不明显;降低结晶器电磁搅拌电流,可以缩小铸坯中间碳偏析指数范围,改善铸坯的中间偏析。经工艺调整后,本钢矩形坯的中心偏析及中间偏析得到很大改善,轴承钢等高碳钢的中心碳偏析指数能够达到1.10以下,中低碳钢的中间碳偏析指数范围缩窄到0.95～1.05。     

热扩散对高碳线材碳偏析和网状渗碳体的影响

改编了碳偏析指数随温度及时间的变化模型,研究了一种线材碳偏析指数在热扩散试验中的变化规律,通过试验验证了碳偏析模型的有效性,并根据模型公式预测了铸坯碳偏析指数需要的热扩散时间。试验结果表明:线材在1200℃经2 min和4 min热扩散后,其碳偏析可以降低至1. 10和1. 05以下,空冷组织网状渗碳体级别显著降低。线材热扩散试验数据与模拟数值趋势一致,存在着线材升温至稳定所需的约0. 5 min差值。经过数值模拟,铸坯经过1200℃-590 min热扩散后偏析指数可降低至要求范围,但在实际操作中需考虑铸坯在加热过程中的热扩散。      

改善齿轮钢SAE8620H碳偏析的连铸工艺研究及应用

齿轮钢宏观碳偏析会加重带状级别,影响齿轮热处理变形。最根本解决方法是控制连铸坯碳偏析,在合适的连铸工艺拉速下采用优化结晶器电磁搅拌参数、动态末端电磁搅拌、控制钢水过热度及优化二冷配水的技术手段改善了连铸坯截面碳偏析指数及碳极差。实践结果表明,选择合适的连铸工艺参数及动态末搅技术能够大幅度提升铸坯内部质量,降低齿轮钢SAE8620H宏观碳偏析,达到9点碳极差不高于0.025%、碳偏析指数为0.95~1.05的水平,有效降低了齿轮钢带状级别。同时,轧制圆钢加工成齿轮后热处理变形量小、变形趋势好,产品质量得到了客户的认可。     

铸轧板的表面偏析

本文从生产统计入手,找出了铝合金铸轧板表面偏析出现的规律性,从而确定了表面偏析和嘴子的关系。本文还分析了表面偏析的成分特点及组织特点。通过组织分析,提出了在生产过程中咀子片局部脱落,会导致表面偏析生成的设想,最终通过生产实践得以证实。本文还研究了表面偏析对板材机械性能与表面阳极氧化性能的影响。     

显微偏析

<正>显微偏析一般指树枝晶偏析。树枝晶偏析是选择结晶的结果。由于选择结晶和溶质元素扩散不充分,构成了树枝晶晶轴与晶间成分的不均匀。先结晶的枝干比较纯,碳浓度较低,后结晶的枝间碳浓度偏高。硫、磷及其他合金元素在枝干和枝间的偏析情况大体与碳相仿。枝晶偏析含包括其他杂质元素和气体元素的偏析。一般来说,氧化物析出较早,多处于枝干,硫化物析出较     

改善弹簧钢55SiCr小方坯中心碳偏析的试验研究

针对160 mm×160 mm断面小方坯弹簧钢55SiCr铸坯中心偏析严重的问题,基于小方坯中心碳偏析形成的机理,考虑到连铸工艺参数对中心碳偏析的影响,进行工业优化试验。结合试验结果及凝固理论分析,确定了小方坯弹簧钢55SiCr的合理的连铸工艺参数,为改善小方坯弹簧钢55SiCr的凝固组织和铸坯中心碳偏析提供理论和实践依据。     

激光熔覆Inconel718合金裂纹分析及裂纹控制研究

目的 针对K418合金表面激光熔覆裂纹萌生、元素偏析等难题,探究裂纹萌生与元素偏析之间的关系,利用后处理工艺进行裂纹的修复及偏析现象的控制。方法 在K418合金表面激光熔覆了Inconel718合金,以基体及熔覆材料的热物性参数和界面元素匹配性为出发点,对熔覆中裂纹的敏感性进行了分析。结果 合金元素的偏析造成了裂纹的萌生与扩展。基体热影响区裂纹的形成与热影响区内析出的块状碳氮化物有关,熔覆层裂纹与枝晶间析出的不规则链状Laves相有关。采用激光重熔工艺对熔覆层进行了后处理,试验结果表明,重熔后的组织致密,晶粒细小均匀,无裂纹及粘粉等明显缺陷。激光重熔减少了基体热影响区及熔覆层中因元素偏析产生的碳氮化物及Laves相的尺寸及数量,重熔后覆层的摩擦因数为0.55,比重熔前下降了49.5%,具有良好的减摩特性;磨损率为3.15×10-4 mm3/(N?mm),比重熔前下降了37.5%,耐磨性能得到提升。结论 激光重熔技术可以愈合K418激光熔覆Inconel718合金的裂纹,并显著降低涂层的元素偏析程度。     

方坯连铸永磁搅拌技术的发展现状与展望

电磁搅拌已经成为连铸工艺中改善铸坯质量的重要技术手段。相较于传统的三相交流电磁搅拌(EMS),基于烧结钕铁硼材料的旋转永磁体搅拌(PMS)具有磁感应强度较大、电能消耗低、结构较简单等优点。主要对比了电磁搅拌和永磁搅拌的技术特点,介绍了永磁搅拌在方坯连铸结晶器和凝固末端的应用现状;结晶器内永磁搅拌有效改善了铸坯的表面和内部质量,表面小孔缺陷明显减少,改善铸坯中心疏松和中心碳偏析;而应用于高碳钢连铸凝固末端,随着永磁搅拌磁体转速的增加,铸坯中心碳偏析指数明显降低,同时吨钢电能消耗仅约为传统电磁搅拌的15%。     

邢钢结晶器电磁搅拌参数优化研究

在邢钢小方坯连铸机上进行试验,系统地研究了国产化结晶器电磁搅拌装置的最佳参数,分析了不同参数对连铸坯碳偏析的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌改善了铸坯碳偏析现象,有效改善的最小电流为350 A,电流强度达到一定值后,继续增加电流强度对铸坯中心偏析的改善效果不明显。     

改善60Si2MnA弹簧钢小方坯中心碳偏析的研究

研究了在拉速1.5 m/min、过热度30℃以下时,二冷比水量(0.3~1.4 L/kg)和末端电磁搅拌电流强度(220~380 A)对165 mm×165 mm的60Si2Mn A弹簧钢方坯中心碳偏析及等轴晶的影响,并与150 mm×150 mm铸坯的中心碳偏析对比。结果表明,随着二冷比水量增加,铸坯等轴晶率减小,中心碳偏析先增加后减小再增加,且结合射钉结果,确定最佳比水量为1.0 L/kg;末端电磁搅拌电流强度增加,等轴晶率增加,中心碳偏析先减小再增加,最佳末端电磁搅拌强度为340 A/6 Hz;150 mm×150 mm铸坯比165 mm×165 mm铸坯的平均中心碳偏析低,分别为1.04、1.06,且小断面铸坯的中心偏析指数波动更小。     

扩散退火降低高碳钢偏析的研究

研究了扩散退火对降低高碳钢偏析的作用,建立了预测扩散退火后高碳钢连轧坯最大碳偏析指数的数学模型,并进行了试验验证。结果表明,扩散退火可以有效降低高碳钢连轧坯的最大碳偏析指数,扩散退火后该指数的实测值与计算值吻合良好。根据上述模型,通过测量实际帘线钢连轧坯的最大偏析指数,可以计算一定温度下达到某一偏析水平所需的时间,可用于指导扩散退火工艺的制定。     

帘线钢小方坯82A铸坯表面和内部缺陷分析

帘线钢的表面裂纹缺陷和中心偏析是影响铸坯质量的关键因素。采用了铸坯表面宏观缺陷分析、裂纹微观形貌表征、Gleeble高温力学性能、中心偏析等检测手段,对帘线钢82A断面150 mm×150 mm小方坯在稳态和非稳态浇铸条件下,铸坯表面和内部质量缺陷进行了分析。结果表明,铸坯振痕间距为13 mm,角部出现振痕紊乱;非稳态铸坯表面振痕波谷和凹坑处均发现了明显的横裂纹,而稳态样品则未见明显的表面横裂纹。铸坯内部沿着中心缩孔有长约55 mm中心裂纹,铸坯平均中心碳偏析指数达到1.09。根据该钢种的高温力学性能并结合裂纹形貌分析,非稳态下铸坯表面易冷却不均,造成局部温度在弯曲矫直时处于第Ⅲ脆性温度区;内部中心裂纹表面出现明显的液膜,在第Ⅰ脆性区凝固阶段产生。     

末端电磁搅拌对Φ400mm铸坯碳偏析的影响

对大断面铸坯碳成分偏析形成因素以及生产过程中各个控制环节进行分析,认为控制大断面铸坯碳成分偏析主要应从末端电磁搅拌方面进行研究。经过对天津钢管公司Φ400 mm铸坯末端电磁搅拌参数的优化及对比试验,结果表明,合适的电磁搅拌参数能有效降低Φ400mm铸坯碳成分偏析程度。