不锈钢连铸板坯横截面偏析的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析技术对不锈钢连铸板坯横截面成分偏析进行研究,结合金相低倍组织形貌,定量表征了铸坯横截面上各元素含量的统计分布规律。在铸坯横截面上有一环状偏析带,此偏析带碳、硅、钛等元素为负偏析,钙、铝富集呈严重正偏析,且与低倍组织形貌中白亮带精确对应,由电磁搅拌所致。白亮带内侧上、下各有一条偏析带,其成分分布与白亮带相反,碳、硅、钛等元素富集呈正偏析,钙、铝为负偏析,其位置对应于中心等轴晶和柱状晶的交界处。碳、硫、钛的最大偏析点集中于铸坯横截面中部,硅、锰、磷、钙分布于白亮带附近,而铝呈弥散分布。钙、铝、钛为铸坯中主要偏析元素,其最大偏析度和统计偏析度均较高,均匀性较差。     

不同拉速工艺下连铸板坯横截面中心偏析和夹杂物的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析技术对不同拉速工艺条件下连铸板坯中心横截面的偏析特性和夹杂物分布进行了研究。通过对3.0 m/min和4.2 m/min拉速条件下C,Si,Mn,P,S及Al系夹杂物含量在连铸板坯中心横截面的分布规律对比,发现在低拉速工艺条件下,样品中C,Mn,P等元素在连铸板坯横截面的统计均匀性好于高拉速工艺条件下样品,Si,S等元素则呈现相反的规律,S,P,C等元素易形成“点状”偏析,呈不连续分散分布的特点,Al系夹杂物分布均匀,粒度小;高拉速工艺条件下,样品中S,P,C等元素易形成“带状”偏析,     

不同拉速工艺下连铸板坯横截面中心偏析和夹杂物分布分析

采用原位统计分布分析技术对不同拉速工艺下连铸板坯中心横截面的偏析特性和夹杂物分布进行了研究.通过对3.0m/min和4.2m/min拉速条件下C、Si、Mn、P、S及Al系夹杂物在连铸板坯中心横截面的分布规律的对比,发现在低拉速工艺下的样品C、Mn、P等元素在连铸板坯中心横截面的统计均匀性好于高拉速工艺下样品,Si、S等元素则呈现相反的规律;低拉速工艺下的样品中S、P、C等元素易形成"点状"偏析,呈不连续分散分布的特点;高拉速工艺下的样品中S、P、C等元素易形成"带状"偏析,呈连续分布的特点,并位于板厚中心线附近.高拉速工艺下的Al系夹杂物分布不均匀,粒度大,靠近板坯的上下表面;低拉速工艺下的Al系夹杂物分布均匀,粒度小.     

20管钢管坯的质量分析

本文对纯氧顶吹转炉和电炉生产的管坯分别进行了偏析检验和夹杂物分析。从分析结果看,管坯头部、尾部夹杂较高,中部较低。从化学成份的不均匀性来看,碳、硅、锰、硫、磷5元素和砷的偏析都不大,而铝的偏析稍大。低倍组织合格,内部质量较好,但在管坯的头部发现轻微碳偏析。还对进一步提高管坯质量,提出了一些建议。     

SCM822H钢淬透性分布范围的控制

SCM822H钢材同一横截面上不同部位的淬透性不同，通过分析原因确认采取以下措施减小淬透性的波动范围：①控制浇注及轧制工艺参数。低温浇注。将钢水过热度的波动控制在较窄的范围内．轧制加热炉的温度足够高。保温时间足够长,以尽量减少碳、铬、锰和钼的偏析。②钢材中心及边缘的碳化物含量及种类不同．因此，均热炉中的加热应缓慢．力求钢锭中心与边缘同步升温。③钢材中心部位夹杂物消耗的合金元素比边缘部位多．中心部位的固溶合金元素减少．淬透性进一步降低．因此．冶炼过程应尽量去除夹杂物并使夹杂物均匀分布。     

不锈钢连铸板坯横截面夹杂物的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析表征技术对电磁搅拌工艺条件下生产的不锈钢连铸板坯样品横截面进行取样分析,对铸坯横截面1/4处(宽度方向)沿厚度方向的全尺寸范围、中心部位及白亮带处的铝系夹杂物含量、组成、数量、粒度分布进行解析。试验表明,由电磁搅拌产生的白亮带中C、Ti、Si各元素分布呈负偏析,其位置与低倍组织形貌中白亮带位置准确对应,Al和Ca在白亮带富集呈严重正偏析;白亮带区铝系夹杂物总量较中部区域略多,且白亮带区Al-Ca 夹杂比例略高,而中部区域Al-O 夹杂比例略高;白亮带中铝系夹杂物小颗粒比例略大,而中部区域大颗粒略多;Ca夹杂最大粒度位于白亮带,而Al夹杂最大粒度位于中部区域。采用扫描电镜结合能谱分析,验证了铸坯横截面“全尺寸” 原位统计分布分析表征结果的正确性。研究表明,与扫描电镜等微观分析技术相结合,可实现原位统计分布分析对指定部位夹杂形貌的解析。     

Research of billet quality and optimization of steel-making process for 70 high-carbon steel in KISC

为改善产品质量,武钢集团昆明钢铁股份有限公司对70钢炼钢工艺进行了优化改进,对铸坯取样进行了低倍组织、中心碳偏析检验分析,对夹杂物进行了大样电解、扫描电镜及能谱检验分析。结果表明：工艺优化后,70高碳硬线钢铸坯质量显著改善,低倍组织大部份缺陷级别不大于0．5级,铸坯中心等轴晶面积比率大于40％;铸坯中心碳偏析指数由1．06降至1．03,成分偏析减小;111kg铸坯大样电解夹杂物总量由28．95g降至9．78mg,夹杂物以低熔点的锰铝榴石、硅铝酸钙塑性夹杂为主;盘条拉拔断丝率南每百吨7．5次降至4．9次,拉拔性能显著改善。     

用金属原位分析仪研究42CrMo钢连铸坯的偏析

利用金属原位分析仪对300 mm×360 mm 42CrMo钢连铸坯中碳、硫、锰、铬、硅等元素偏析进行了研究,结果表明,硫、碳属于易偏析元素,偏析主要出现在连铸坯边长1/4处及中心部位,铬几乎无偏析。该方法具有定量准确性、结果直观性的优点,是连铸工艺改进和铸坯质量监控有效的检测工具。     

原位统计分布技术分析汽车大梁钢坯

采用金属原位分析技术对汽车大梁钢坯横截面上各元素的成分分布、中心偏析、疏松、夹杂等进行质量分析。并采用最大偏析度以及统计偏析度等指标对各元素的偏析程度进行了定量表征。从大梁钢坯横截面整体的原位统计分布二维成分等高图可以直观的看出,在连铸坯横截面上中心部位,硫形成一条较连续的"带状"偏析,磷形成一条不连续的"带状"偏析,其它元素中心"带状"偏析不明显。结果表明,被测连铸大梁钢坯横截面内弧侧有明显的疏松现象,在内弧侧的缺陷位置(缩孔)处富集了少量铝和钙。此技术的应用有利于连铸坯的质量控制和工艺条件改进。     

Q345B钢直装轧制厚板冷弯裂纹分析

某钢厂Q345B钢供厚板轧制铸坯改直装轧制工艺后,轧制后钢板出现冷弯裂纹。通过对热装、直装轧制工艺的钢板金相组织、夹杂物、析出物进行研究,发现直装轧制工艺的钢板内的带状组织、MnS夹杂是冷弯裂纹产生的主要原因。另外直装轧制工艺钢板内析出物较少,不能充分发挥微合金元素的强化作用。带状组织产生的根本原因是连铸坯在凝固过程中碳和其他元素一起产生枝晶偏析,轧制过程中枝晶偏析逐渐转变成中间坯和成品钢板的带状偏析。硫化锰夹杂是在钢液凝固过程产生的,根据化学成分和硫化锰的形貌推断,这种均质呈带状分布的硫化锰夹杂是形成于用铝脱氧但又无其他过多合金元素的镇静钢中。通过控制硫含量、电磁搅拌、钢种成分微调等研究工作,目前直装轧制钢板内的条带状硫化锰夹杂已经减少,铸坯成分偏析也得到相应改善。     

20MnSi钢连铸方坯的原位统计分布分析

连铸方坯生产过程中由于连铸工艺参数的不合理会出现元素的偏析现象,严重的会导致裂纹或缩孔等缺陷的产生。选取存在明显纵向裂纹的20MnSi钢连铸方坯试样进行原位统计分布分析,实验表明裂纹的存在会导致元素含量的原位统计结果异常,从而影响元素含量统计分布分析。通过OPA-200软件的裁剪功能对异常数据进行处理是一种可行的处理方法。对20MnSi钢连铸方坯整个横截面进行原位统计分布分析, C、Si、Mn、P、S元素含量的二维等高图显示在中心区域以及距横截面边部1/4处元素存在富集的情况,通过统计偏析度定量分析表明,C、P、S元素的偏析情况较为严重,而Si、Mn元素的偏析不太严重。此外,通过在方坯横截面横向中心线位置进行钻孔取样分析C、P、S元素的含量,验证了传统偏析分析方法与原位统计分布分析技术的一致性。     

原位统计分布分析技术分析进口厚钢板偏析状态

应用金属原位分析仪对某进口厚钢板中C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo等元素的偏析状态进行了检测,分析了所检测的该厚钢板横截面上两个区域中各主要合金元素偏析状态的特点。通过将原位分析的检测结果与应用火花源原子发射光谱法和ICP-AES法及红外吸收法的分析结果进行对比,发现C、Si、Mn、P、Ni、Cr、Mo元素在该厚钢板的不同区域呈不同的偏析特征,说明应用原位统计分布分析技术进行偏析检测能够更充分地定量反映所测样品各元素的偏析状态。     

40Cr冷镦钢盘条锭型偏析原因分析

通过成分线扫描、硬度测量、金相组织检验等方法,对鞍钢生产的40Cr冷镦钢盘条产生的锭型偏析缺陷成因进行了分析。线扫描结果显示,盘条Mn、Si、P、S、Cr元素分布均匀,C元素分布不均;盘条锭型区域硬度值最高,珠光体较多,C元素富集。试验结果表明,盘条C元素分布不均是导致锭型偏析的主要原因。     

12Mn钢连铸圆坯的原位统计分布分析

为获得连铸圆坯横截面内各元素的偏析、疏松和夹杂物分布,采用金属原位分析仪对12Mn无缝钢管连铸圆坯进行了原位成分统计分布分析。通过C、Si、Mn、P的二维成分分布图及线分布图看出,在中心部位处C元素呈明显富集状态,而Si、Mn和P则相反,即含量极低。在整个横截面内,C、Si、P等元素尤其是C元素含量表现为明显偏析状态,Al元素则由于夹杂物的形成而表现为分散的岛状富集分布状态,S则无明显变化,Si、Mn的分布极为相似。此外,通过定量分析和夹杂物粒度分析获得了各元素的含量频次图及Al粒度分布图。通过表观致密度分布图可以获得,圆坯横截面整体表观致密度低至95.60%,这是铸坯中心缩孔导致。     

硬线盘条笔尖状断口断裂分析

采用光学金相显微镜和电子探针分析仪等测试方法对70、77MnA、82B硬线盘条在冷拉拔过程中产生笔尖状断口断裂的试样进行了分析。结果表明,硬线盘条在冷拉拔过程中断裂的断口特征为笔尖状(与之匹配的另一端为漏斗状),断裂的主要原因是盘条近中心部位存在P、Cr、Mn、S等元素的中心偏析。成分偏析的微观组织特征在纵向磨面上主要表现为偏析带、马氏体组织和网状碳化物。     

GCr15轴承钢连铸方坯与电渣重熔铸锭的 原位统计分布分析

GCr15轴承钢作为高碳钢,其元素偏析尤其是碳元素的偏析对于钢的组织和性能有很大影响。实验应用原位统计分布分析技术对GCr15轴承钢连铸方坯整个横截面以及GCr15电渣锭的中心区域进行了对比分析,并重点研究了C和Cr元素的偏析情况以及试样表面的疏松情况。通过C和Cr元素含量二维等高图以及统计偏析度的对比分析可知,连铸方坯横截面的C和Cr元素都存在严重的中心偏析现象,同时在中心偏析区域外围观察到由于树枝晶搭桥而造成的环状、不连续的C元素负偏析带;GCr15电渣锭中心区域的C和Cr元素分布则较为均匀,即偏析现象得到明显改善。此外,电渣重熔前后试样表面的统计致密度和统计疏松度表明,电渣锭的致密程度要明显优于连铸方坯。     

帘线钢72A连铸坯的原位统计分布分析

为了更好地了解铸坯中元素偏析、疏松和夹杂物分布规律,采用金属原位分析仪对帘线钢72A连铸坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了铸坯中C、Si、Mn、P、S和Al元素分布规律,发现C、Si、Mn和P元素在铸坯中心都存在明显的偏析,且中心区域的偏析程度比边部严重。Mn元素含量的分布规律与C元素相似,在铸坯边部附近,C、Mn元素有明显的负偏析带,在铸坯中心区域元素出现了明显的正偏析带,整体上,Mn元素成分分布比C元素更均匀;比较这几种元素的成分分布,发现Si元素成分分布较均匀,而P元素成分分布较不均匀。帘线钢中Al、S元素基本上都以夹杂物的形式存在,两种元素分布规律极其相似,且中心夹杂物的含量明显比边部多。由于铸坯中心存在明显的缩孔,导致铸坯表观致密度下降,表观致密度为0.869 0。     

圆坯连铸GCr15SiMn的成分偏析和接触疲劳寿命研究

利用金属原位分析技术和钻孔化学分析方法对高淬透性轴承钢GCr15SiMn的Φ450 mm连铸圆坯和Φ130 mm圆钢的C、Si、Mn、Cr元素横截面的分布情况进行分析。采用推力片式接触疲劳试验机进行了材料的接触疲劳寿命测试。结果表明：GCr15SiMn连铸圆坯C元素的偏析倾向较大,易产生中心正偏析,而Cr、Si、Mn元素的偏析倾向较小。通过采取稳定低过热度浇铸、三段强电磁搅拌等措施,铸坯的中心碳偏析得以改善。采用(1240±20)℃×5 h高温扩散、初轧首道次变形量≥90 mm大变形轧制的Φ130 mm圆钢的碳偏析可以得到进一步的改善,试验钢在5.3GPa高应力负载下的接触疲劳额定寿命L₁₀达到3.58×10⁶次,接近电渣重熔钢的水平。     

相变返温后冷却工艺对82B盘条组织性能的影响

 通过3种高线斯太尔摩风冷工艺,分析了返温后冷却工艺对82B盘条组织性能的影响,在2～10 ℃/s的范围内返温后冷却速率降低到2 ℃/s,盘条心部马氏体组织基本消除,同时冷速降低,抗拉强度降低,断面收缩率提高。通过热模拟试验,研究了82B在400～600 ℃相变温度区间的组织转变过程,结果显示,随着保温温度提高和保温时间延长,马氏体带含量不断降低。利用OM、SEM和EPMA等方法研究了盘条纵截面马氏体组织形态,发现盘条心部马氏体带是Mn和Cr等合金元素的富集区。对于高线斯太尔摩风冷工艺,盘条心部马氏体组织控制的核心是返温后采用缓慢的冷却速率,延长保温时间,优化82B盘条的组织性能。