20MnCr5齿轮钢连铸坯中硫化物三维形貌的解析

20MnCr5齿轮钢具有良好的疲劳和易切削性能匹配,钢中硫化物形态与分布是影响材料性能的重要因素。为了探究20MnCr5齿轮钢连铸坯中硫化物的三维形貌及分布规律,采用金相显微镜、扫描电镜以及三维腐刻技术对连铸坯进行了分析。结果表明:20MnCr5连铸坯中硫化物主要类型为MnS、MnS+Al₂O₃复合夹杂物,铸坯中硫化物尺寸由边部激冷层到中心等轴晶区呈先增大后减小的趋势。激冷层中硫化物三维形态主要为椭球状和长条状,各占一半左右;在柱状晶区末端椭球状减小到不足10%,长条状和不规则状占比分别为55%和35%,并开始出现少量八面体状;中心等轴晶区硫化物不规则状占比增大到60%,长条状占比减小到约30%,八面体状约占10%,椭球状占比减小到不足5%。在连铸坯不同区域主要的硫化物三维形态不同,激冷层为椭球状和长条状,柱状晶区为长条状,等轴晶区为不规则状。     

镁改质对Y1Cr13易切削不锈钢中硫化物的影响

 为了研究镁对Y1Cr13易切削不锈钢中硫化物的改质作用,采用金相显微镜、Image-Pro Plus图像分析软件、扫描电子显微镜、FactSage热力学软件分析了添加镁前后钢中硫化物的分布规律、整体形貌以及析出条件。结果表明,向Y1Cr13易切削不锈钢中加入一定量的镁可将Al₂O₃改质成细小弥散的Al₂O₃·MgO,钢中典型硫化物MnS在钢液凝固末期会以其为形核质点析出,析出温度为1 448 ℃,形成的MnS-Al₂O₃·MgO复合夹杂物具有外软内硬的结构,这种结构使得MnS在轧制过程中不易变形,在轧材中仍然保持球状或椭球状,并且随着镁质量分数的提高,Al₂O₃·MgO的析出温度区间越大,其析出量越多,对MnS形态的改善也越明显;硫化物评级由未改质前的细系5.5、粗系4.5下降到改质后的细系3.5、粗系1.0,并且随着其质量分数的提高,评级进一步下降至细系2.5、粗系0.5,轧材成材率由原来的70%提升至90%。因此,适当提高镁的添加量有利于提高其改质效果。     

基于反向工程方法的易切削笔尖钢关键工艺参数的探索

基于反向工程方法,对市售5种具有代表性的圆珠笔笔尖钢的成分及含量、易切削相组成及配比进行了检测分析,探讨了开发笔尖钢的关键工艺参数。研究结果显示:5种笔尖钢均为含硫-铅-碲的易切削不锈钢,硫的平均质量分数高于0. 35%,平均锰硫比(Mn/S)值为3. 45,铅的质量分数为0. 11%～0. 12%,碲的质量分数为0. 013%～0. 021%;钢中主要易切削相为硫化锰、单质铅和碲化物。5种笔尖钢中夹杂物的平均等效直径分别为3. 3、4. 1、4. 9、3. 8、3. 8μm,其中3号笔尖钢中硫化物形态控制较好,易切削相分布均匀。基于检测结果开展了加Te高硫钢高温熔炼试验,通过对硫化物的碲改质寻找最佳的碲硫比(Te/S)值,结果显示,当Te/S=0. 25时,夹杂物形态控制较好,进一步提高Te/S,夹杂物改质效果提升不明显。     

球墨铸铁管消失模铸造的数值模拟

为提高新兴铸管有限公司桃江公司球墨铸铁管的质量,对其消失模铸造过程进行计算机数值模拟,包括:充型过程模拟及分析,凝固过程模拟及分析,缩孔、缩松的预测等.通过模拟找出了缺陷易产生部位,结果与实际生产情况相符合,采取针对性的工艺措施,有效地消除了缺陷.     

镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质研究

摘要：20MnCr5齿轮钢通常有较好的疲劳性能及切削性能,而钢中夹杂物是影响这些性能的重要因素。为了研究镁对20MnCr5齿轮钢中夹杂物的改质行为和规律,开展了相应的工业实验,采用金相显微镜、扫描电镜以及非水溶液电解腐蚀技术对铸坯和轧材进行了分析。结果表明：镁处理后,钢液更加洁净,夹杂物数量变少,尺寸也变小;以Al2O3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂,转变为以MgO·Al2O3为核心外围包裹着MnS的复合夹杂物,且复合夹杂物的占比从4.2%提高到8.3%。对轧材进行分析,发现镁的加入使20MnCr5轧材中长条状的硫化物更加短小弥散,硫化物的细系评级从2.5级显著降低到1.5级;由于复合夹杂物内部硬质MgO·Al2O3核心抑制了轧制过程中夹杂物的变形,使夹杂物保持球形或椭球形。     

SAE1144易切削钢八角棒表面裂纹缺陷分析

采用光学显微镜、小样电解、扫描电镜及能谱、ImageJ软件等分析检测方法,对SAE1144易切削钢由18 mm圆棒冷拉拔至15 mm八角棒过程中产生表面裂纹的区域进行研究.结果表明:八角棒裂纹扩展区有大颗粒状MnS夹杂、细长条形团簇状MnS夹杂以及大块的FeO夹杂,开裂面有大量密集的细长条状MnS;而大块的FeO夹杂是...     

直接热装轧制的X60微合金钢连铸坯红送裂纹形成机制的研究

通过对热装、热送过程中连铸坯组织转变的热模拟研究,结合凝固过程中微合金元素第二相的析出行为和热应力变化,研究了X60微合金钢红送裂纹的形成机制。结果表明,X60微合金钢连铸坯不同的热装、热送方式会导致显著不同的铸坯组织和析出物形态,从而显著影响在再加热过程中铸坯红送裂纹的产生。X60微合金钢红送裂纹是在组织转变、微合金元素第二相析出和热应力三者的共同作用下形成的。组织转变过程中沿奥氏体晶界析出的先共析铁素体膜,在降低铸坯高温塑性的同时,也促进了第二相沿奥氏体晶界的析出。再加热过程中,先共析铁素体膜的减薄与第二相在晶界的偏聚和固溶间隙,导致了铸坯高温塑性的降低,从而显著增加了形成红送裂纹的可能性。连铸坯再加热至850℃的过程中产生的峰值应力是形成红送裂纹的主要原因。     

38MnVS6非调质钢中硫化物碲改质工业实践

分析了未改质和改质后的38MnVS6钢中硫化物形态及评级，研究了碲对钢中硫化物二维及三维形貌的影响；通过对成品棒材力学性能的检测分析，研究了碲对38MnVS6非调质钢力学性能的影响。结果表明：碲改质过后钢中硫化物评级从细系3.0级，粗系2.0级下降为细系2.0级，粗系1.5级，法标评级由F级改质为C级；碲改质后钢中90%左右的硫化物长宽比控制在6以内，50%以上控制在1～3，未改质钢中硫化物大多数为长条状，改质过后以断续状和椭球状为主；改质过后38MnVS6非调质钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等力学性能指标均符合技术要求。     

Te对303Cu不锈钢硫化物及性能的影响

为研究碲（Te）冶金在303Cu不锈钢中的工业化应用效果，开展了向303Cu不锈钢中添加Te的工业化生产试验，探究了Te添加对303Cu易切削不锈钢耐蚀性能的影响，并验证了Te对303Cu耐蚀性能的影响。通过蔡司金相显微镜、扫描电镜、三维腐刻、表面粗糙度仪、盐雾试验、显微硬度等方法对比分析了303Cu不锈钢原样以及303Cu碲改质铸坯和轧材中硫化物的形态变化、尺寸分布及切削性能、耐蚀性能和硬度变化。结果表明：303Cu不锈钢（Te改质）铸坯中硫化物长宽比较小，分布更加均匀，硫化物硬度增加，Te改质303Cu轧材后硫化物由长条状变成纺锤体，有效抑制了硫化物在轧制过程中的形变；Te改质、轧材切削后C型屑比例提高且表面粗糙度降低；Te改质后，轧材在120 h和240 h中性盐雾试验下腐蚀面积相比原样均有所减小。     

碲对46MnVS非调质钢中硫化物分布的改质规律

以工业生产的含碲46 MnVS非调质钢铸坯中的硫化物为研究对象，结合夹杂物三维腐刻和扫描电镜，观察并分析了铸坯中硫化物等效直径、数量密度和三维形貌的变化规律，总结了碲对硫偏析及硫化物分布的影响规律。研究发现碲改质后的铸坯激冷层到混晶区硫化物等效直径由2.6μm逐渐增大至5.8μm,中心等轴晶区硫化物等效直径先减小再增大，椭球型和八面体型硫化物从边部到中心占比由84.2%逐渐降低至25.7%。相对于未改质铸坯，碲改质后硫偏析指数减小，最大硫偏析指数由1.13降低到1.06;硫化物的等效直径有所降低，铸坯中椭球型和八面体型硫化物占比增加，激冷层中占比提升最大。