粉末高温合金中夹杂物特性及其质量控制

研究了粉末高温合金中夹杂物特性及对材料断裂为的影响,包括夹杂物的性质及来源,夹杂物在材料变形过程中的形过程中的形变特征、夹杂物对材料疲劳断裂行为的影响等,同时研究了盘件在生产过程中夹杂物质量控制方法。     

夹杂物与钢的断裂

钢的断裂按其性质、方式和断口形貌进行分类,有脆性断裂,韧性断裂,沿晶断裂,穿晶断裂……等。与夹杂物有关的断裂多为韧性断裂。研究韧断机理,对说明夹杂物在铜的断裂过程中的行为,解释夹杂物与产生事故的原因都具有十分重要的意义。韧性断裂机理,通常用光滑试样的静拉伸断口形貌加以鉴别。若断口呈韧窝状,即     

夹杂物造成SWRM17拉拔断裂的分析

针对SWRM17线材在拉拔过程中发生断裂质量问题,对断口进行电镜能谱检测分析,对断裂钢丝进行金相组织、非金属夹杂物检测分析,分析表明该质量问题是由于夹杂物造成的拉拔断裂缺陷.通过分析拉拔断裂原因、形成过程和机理,对工艺改进起到指导作用.     

冷轧硅脱氧304不锈钢中氧化物夹杂的演变行为

 为实现固态钢基体内夹杂物在冷轧过程中的控制,将硅脱氧304不锈钢热轧板经多道次冷轧至不同的厚度,利用扫描电子显微镜对试样内夹杂物在冷轧过程中的演变行为进行了研究。结果表明,硅脱氧304不锈钢内夹杂物的类型主要为低熔点SiO2-CaO-MnO-Al2O3,其在热轧板内的形貌为大尺寸长条状。冷轧时,这些长度为2.0～23.0 μm的长条状氧化物夹杂发生断裂,形成多个1.0～3.0 μm小尺寸夹杂物。随着冷轧压下量的增加,断裂后形成的夹杂物尺寸逐渐减小。但当夹杂物尺寸降低至约0.5 μm时,夹杂物不再发生断裂。同时,断裂后形成的小尺寸夹杂物之间的距离与夹杂物的初始尺寸无关,由冷轧板的伸长率决定。     

夹杂物对钢塑性和韧性的影响研究进展

摘要：非金属夹杂物与钢的塑性和韧性有着必然的联系,如何降低夹杂物对钢性能的危害一直是冶金和材料领域关注的重点。从夹杂物类型、尺寸、数量、分布及其物理性能等角度归纳总结了夹杂物对钢塑性和韧性的影响,并分析了夹杂物引起材料断裂的机制。最后,对夹杂物与钢材性能的关系进行了展望,为钢铁企业非金属夹杂物的控制提供理论依据和技术参考。     

不锈钢典型夹杂物在轧制过程的衍变分析

不锈钢对冷板表面质量要求高,轧制过程中夹杂物是产生表面缺陷的主要原因之一。为了明确夹杂物对轧制过程表面缺陷的影响规律,通过中试模拟试验研究了热轧、退火和冷轧过程硬质镁铝尖晶石和低熔点硅酸盐2种典型夹杂物的变形特点,并采用数值模拟对冷轧过程夹杂物的变形机理进行了分析。结果表明,热轧过程高熔点的镁铝尖晶石不变形,低熔点的硅酸盐夹杂物在1 200～1 250℃热轧温度下为半熔融状态,具有良好的变形能力。硅酸盐夹杂物长宽比高、抗拉强度低,冷轧过程更容易断裂延伸,随着轧制的进行,断裂后夹杂物之间的距离逐渐增加,尺寸减小。相反,镁铝尖晶石不容易断裂、延伸,而且存在断裂延伸的临界尺寸,该临界尺寸随冷轧变形量的增加而减小。由于镁铝尖晶石容易造成不锈钢轧制缺陷,因此生产过程中应尽量避免其生成或控制其粒径。     

65钢拉簧断裂原因分析及改进措施

65钢硬线盘条在拉拔后弯曲成弹簧的过程中出现断裂。针对这个问题,对断裂试样的化学成分、力学性能、金相组织、夹杂物进行分析,对断口进行扫描电镜及能谱分析。结果表明：断裂试样的化学成分、力学性能、非金属夹杂物均达到国标要求。拉簧断裂的主要原因是盘条存在表面缺陷,次要原因是控轧控冷过程中造成的索氏体含量偏低,并针对以上原因提出了相应的改进措施。     

Q235B冷弯断裂原因分析

通过对Q235B钢板冷弯断裂试样进行化学成分分析、宏观断口分析、金相检验及扫描电镜能谱分析,确定了硅(铝)酸盐夹杂、硫化物夹杂、带状组织是导致冷弯断裂的原因.采取保护浇注、炉外精炼、夹杂物变性处理、使用优质耐材等措施,可有效预防冷弯断裂现象的发生.     

82B硬线钢夹杂物控制研究与轧制工艺优化

通过金相分析、图像处理仪等分析了宣钢所生产的硬线钢82B中非金属夹杂物并对硬线盘条的影响,同时对成品力学性能进行了检测。分析结果发现,钢中脆性氧化铝夹杂危害最大,成品延伸率不高,平均为8.1%。通过对夹杂物控制工艺及轧钢工艺进行优化调整,钢中脆性夹杂物数量及尺寸大大降低,因夹杂物造成的盘条拉拔断裂现象显著减少。钢材索氏体比率达到85%～90%,延伸率达到平均11.6%。     

PC钢棒30MnSi断裂的失效分析

通过断口分析、化学成分分析、硬度检测、非金属夹杂物测定和显微组织分析对PC钢棒30MnSi断裂的原因进行了分析,结果表明:钢棒断裂的主要原因为:热处理工艺不当,导致PC钢棒硬度不均匀;30MnSi钢出钢后的精炼剂不当,导致钢棒中含有硅酸盐类夹杂物和球状氧化物夹杂,从而导致综合力学性能降低,最终在外力作用下发生断裂。建议:热处理过程中控制加热的速度和冷却的速度,避免出现钢棒硬度的不均匀;全程保护浇注,出钢后对钢水进行钙处理,使夹杂物变成容易从钢水中排出的钙铝酸盐,以减少30MnSi钢中夹杂物的含量。     

提高ER70S-6焊丝钢质量的工艺措施

系统分析并确定了导致ER70S-6焊丝钢拉拔过程中发生断裂现象以及焊接过程飞溅率较高的原因。通过优化盘条化学成分含量、合金化物料种类,提高精炼渣二元碱度,细化精炼、连铸过程控制等措施,盘条全氧含量均值由0.005 5%降低到0.003 0%,氮含量均值由0.005 0%降低到0.004 0%,C类夹杂物级别均值由2.0级降低到1.0级,D类夹杂物级别均值由1.0级降低到0.5级,拉拔过程中断头率以及焊接飞溅量明显降低,满足了用户使用要求。     

1950MPa级弹簧钢55SiCrA疲劳断口夹杂物来源分析

采用SEM-EDS对1950 MPa级油淬火钢丝Nakamura旋转弯曲疲劳断口和弹簧疲劳断口宏观夹杂物的成分及尺寸分布进行检测,借助ASPEX Explorer自动扫描电镜对弹簧钢55SiCrA盘条显微夹杂物成分、尺寸及分布进行检测统计。通过对比发现,疲劳断口宏观夹杂物与钢中显微夹杂物成分近乎一致,表明其主要来源为脱氧产物和钢渣反应产物。并根据断口夹杂物的尺寸分布特点推测此疲劳条件下夹杂物的临界尺寸为20μm,最后指出采用夹杂物的塑性化生产工艺,借助结晶器流场优化提高铸坯表层洁净度是后续改进方向。     

铸坯缺陷对SWRH82B钢盘条冷拔质量的影响

通过扫描电镜对280 mm×380 mm连铸坯生产的SWRH82B钢盘条(%:0.80～0.84C、0.75～0.85Mn、0.18～0.22Cr、0.015～0.035Al)冷拔断裂的断口显微组织和成分进行观察和能谱分析,得出碳的富集、氧化物、硫化物夹杂和显微空洞是冷拔盘条断裂源。采用二冷区末端电磁搅拌等技术控制连铸坯夹杂物、成分偏析和组织,可保证SWRH82B钢盘条冷拔质量。     

ER50-6焊丝用盘条拉拔断裂原因分析

对ER50-6焊丝用盘条拉拔断裂样进行低倍、化学成分、金相、能谱和夹杂物检验分析,结果表明表面裂纹和组织不均匀是引起盘条拉拔断裂的主要原因,并提出改进措施。     

H08Mn2SiA盘条拉拔断裂原因分析

对φ5.5 mm的H08Mn2SiA盘条进行了化学成分、力学性能、夹杂物与显微组织等方面的检验,利用扫描电镜对断口进行了分析。结果表明：盘条边缘形成的贝氏体组织经强烈变形后产生的严重加工硬化是导致拉拔脆断的主要原因。通过热摸拟实验测定了H08Mn2SiA盘条钢的等温冷却转变曲线与连续冷却转变曲线,由此提出了在H08Mn2SiA盘条生产过程中降低冷却速度并采取严格保温手段来消除盘条边缘的异常贝氏体组织的改进措施。     

72B高碳钢盘条拉伸异常断口分析

观察并分析了72B高碳钢盘条拉仲异常断口。断口的宏观形貌为圆形黑色区和白色区两个明显的区域组成，微观形态黑色区的微观缺陷较白色区的多。对黑色区和白色区的非金属夹杂和金相组织进行观察。实验认为黑色区含有大量非金属夹杂物和部分裂纹及孔洞是使该区呈现颜色较深和塑性较低的主要原因。     

影响Q235钢冲压性和可焊性的因素

Q2 35钢热轧卷板在冲压和焊接成形时出现开裂 ,对其进行化学分析、宏观和微观组织观察及力学性能测试 ,结果表明 :氮、氧及夹杂物的含量高是该钢冲压性和可焊性差的主要原因     

82B硬线钢中夹杂物热力学分析及控制

对82B硬线钢中夹杂物的形成条件进行了热力学理论计算,结果表明:采用低碱度渣时,钢液中[Al]S随着夹杂物中wCaO/wSiO2比值和Al_2O_3含量增大而增加,为把CaO-SiO2-Al_2O_3夹杂物控制在塑性区,钢液中[Al]S应小于6×10~(-6)。实际控制结果表明,按照热力学计算结果控制精炼炉渣成分(控制顶渣中的Al_2O_3含量低于10%),同时保证充足的软吹条件(合适的氩气流量和大于15 min的软吹时间),可以达到夹杂物控制目标。     

LF处理过程中钢水增铝问题的研究

硅镇静钢及少量铝脱氧的钢在LF处理过程中会发生钢水中铝含量增加以及夹杂物组成改变的现象.通过理论计算和工业生产实践研究了不同的渣系、钢水成分、处理时间等对LF精炼过程增铝的影响,不同精炼渣系下钢中夹杂的组成,结果表明采用CaO-SiO2渣系LF处理过程几乎不发生增铝现象,而采用CaO-Al2O3渣系随着处理时间的延长以及钢种成分的区别,钢中铝有不同程度的增加,生产实践结果与理论计算趋势基本一致.采用CaO-Al2O3渣系精炼与CaO-SiO2渣系相比,钢中Al2O3夹杂数增加4倍,氧化物复合夹杂中w(Al2O3)提高113%,w(CaO)提高24.5%.在帘线钢72A以及HRB400、SS400钢的生产实践中加以应用,使得LF处理后72A的w(Al)小于0.000 5%,HRB400、SS400的小于0.003%,避免了有害夹杂物的形成,消除了在小方坯连铸过程中的水口堵塞现象.     

超深拉拔类线材夹杂物及断口分析

针对超深拉拔类线材(钢帘线、切割钢丝和金刚线母线等用钢)的夹杂物控制,选取3种不同控制思路的超深拉拔用钢,即夹杂物低熔点化、夹杂物玻璃化和夹杂物低弹性模量化,借助扫描电镜研究了SiO2、SiO2-Al2O3-MnO、SiO2-CaO-Al2O3-(MgO)和SiO2-CaO-MgO-(Al2O3)4类典型氧化物夹杂在热...