钙处理对含硫非调质钢中硫化物形态的影响

通过实验室小炉试验研究钙处理对中硫非调质钢中硫化物形态的影响。结果表明,钙处理后铸坯中硫化物由纯硫化锰转化为含钙铝的复合硫化物,长宽比在1~2区间内的硫化物比例明显提高;在轧制后,经过钙处理的试样中硫化物的长宽比也更多地集中在1~3区间内,这说明钙处理有效改善了钢中硫化物的形态特征,使得更多的硫化物呈纺锤状,提高了钢材性能。     

钙处理对含硫非调质钢中夹杂物演变行为的影响

进行了钙处理变性含硫非调质钢中夹杂物的工业试验,通过SEM+EDS定性研究钢中夹杂物类型随工序的变化,得到钙处理对夹杂物演变的影响。针对硫化物夹杂的形态控制,用牛津INCA能谱仪Feature工具的自动扫描夹杂物功能定量分析钙处理前后钢中硫化物夹杂的类型、数量和尺寸的变化。研究结果表明,钙处理能够增加钢中复合硫化物数量,尤其是含钙复合硫化物,从而有利于降低轧材中长条状硫化物的比例,形成较多的球状或纺锤状硫化物,改善钢材的各向异性。进一步分析钙处理改性硫化物的作用机理,在不影响钢材机械性能前提下,钙处理适当降低钢液洁净度有利于含硫非调质钢中硫化物的形态控制,工业生产中采用钙处理的方法来进行硫化物的形态控制是可行的。     

含硫非调质钢中铸态硫化物的特性研究

为了研究含硫非调质钢铸坯中铸态硫化物的特性,通过金相显微镜对铸坯边缘至中心不同位置晶界处硫化物整体形貌、分布特点、长宽比、析出面积以及冷却条件对硫化物析出行为的影响进行了研究。结果表明：在铸坯边缘位置,硫化物大多分散在晶内,长宽比较小,其他位置处硫化物几乎全部聚集在晶界,长宽比主要在1.5～3.0之间;由铸坯边缘向中心,晶界处硫化物的析出量先增大后减小;晶界处硫化物析出总面积与二次枝晶臂间距的变化趋势基本一致,这种一致性间接反映了冷却速率和凝固进程对硫化物析出和长大的影响。     

HRB500高强钢筋拉压疲劳性能研究及断口分析

通过轴向拉压疲劳试验得到HRB500钢筋在应力比R=0.1时107周次的疲劳强度σ0.1=587.5 MPa,远高于一般碳素结构钢的疲劳强度;再利用三参数幂函数法非线性回归得到S-N曲线方程为lg(Nf)=7.092-1.144 7lg(σmax-586.3);并研究发现直径大小对钢筋的疲劳强度基本没影响,疲劳强度主要与材料的成分、组织及夹杂物有关。还利用扫描电镜与能谱仪分析试样的疲劳断口,得到HRB500钢筋的疲劳破坏均属于表面基体起裂,与钢中脆性夹杂物有关;疲劳裂纹呈放射状在基体中扩展,呈现比较明显的片层状结构,以准解理裂纹扩展为主;瞬断区呈韧性断裂,出现大量韧窝状组织,主要由于夹杂物引起微孔聚集断裂。     

高强冷镦钢LF精炼过程夹杂物的变化行为

通过多种分析手段系统研究了40Cr冷镦钢LF精炼过程夹杂物的变化,得到LF精炼过程钢中夹杂物面积比与T.O含量变化规律相一致,从LF进站到LF出站,钢中夹杂物面积比由1.41%减小到0.45%;并且LF精炼能够有效地去除当量直径大于10μm的大颗粒夹杂物,绝大部分夹杂物的当量直径都落在2~5μm。LF采用高碱度、强还原性炉渣精炼,结合钙处理技术,可以有效地使钢中Al2O3夹杂转变为MgO-Al2O3系、CaO-Al2O3系和CaO-MgO-Al2O3系夹杂,改善钢的可浇性和冷镦性能;但需进一步合理的控制钙处理工艺,减少钢液的卷渣和二次氧化,提高钢液的洁净度。