帘线钢XLX72 A中氧化物夹杂的演变解析与去除

针对φ0.175 mm及以下规格细丝帘线钢夹杂物演变控制与去除问题,通过采用Si-Mn脱氧、造碱度为0.7~1.0的精炼顶渣和30 min以上的软吹等过程工艺,对帘线钢中的夹杂物进行转变控制和去除的试验研究。试验结果表明,LF精炼过程钢中夹杂物数量不断增加,软吹过程中,夹杂物数量先快速减少,软吹到30 min时减少到了2~3个/mm^(2),继续软吹时夹杂物数量略有增加;而LF精炼和软吹过程钢中的氮含量不断增加,全氧含量不断下降,上连铸时钢中的氮含量为0.0034%~0.0038%,全氧含量为0.0012%~0.0014%,最终得到夹杂物数量不超过3个/mm^(2),钢水上连铸时氧化物夹杂尺寸<10μm,且没有氮化钛(TiN)夹杂和纯Al_(2)O_(3)夹杂或高Al_(2)O_(3)含量的夹杂,完全满足用户的使用要求。

帘线钢冶炼氮含量控制研究与实践

针对帘线钢拉拔断裂缺陷,研究了相关工艺参数对钢中氮含量的影响,并采取了相应的优化措施,转炉冶炼采用低氮增碳剂,减少倒炉次数,吹炼全程均采取底吹氩模式;LF发泡埋弧、快速成渣及形成微正压气氛;强化连铸保护浇注工艺,抑制钢水二次氧化。上述措施实施后,帘线钢氮含量得到了较好控制,由0.004 010%降至0.002 726%,且基本稳定控制≤0.003 0%。提高了帘线钢实物质量,满足客户拉拔至0.17 mm的要求。

LF精炼结束后软吹时间对帘线钢LX82 A夹杂物控制的影响

针对帘线钢夹杂物控制,通常选择长时间软吹处理提高钢水洁净度,但会导致镁碳砖侵蚀加剧。通过工业生产试验,使用FEI Explorer 4自动扫描电镜,研究LF精炼结束后软吹时间对帘线钢盘条夹杂物成分、数量的影响;并采用贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分进行盘条夹杂物评价。结果表明,LF精炼结束后软吹时间45 min与软吹时间25 min生产工艺对比,盘条中尺寸大于3μm的氧化物夹杂成分基本类似,夹杂物密度分别为135个/100 mm^(2)、103个/100 mm^(2),LF精炼结束后软吹时间25 min工艺夹杂物数量密度略低。扩大对比试验数量,盘条贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分表明,LF精炼结束后软吹时间20~25 min的夹杂物控制并未变差或略有改善趋势。帘线钢中低熔点夹杂物的控制主要通过控制Al含量、精炼渣等工艺参数,而导致最终产品失效的夹杂物往往与内生夹杂物类型不一致,对于帘线钢而言,可以考虑降低LF精炼结束后软吹时间。

高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮的控制研究

文章以高强度帘线钢LX82A盘条为分析基础,主要对高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮的控制进行研究。首先对氧化铁皮的结构和剥离性进行分析,再对高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮控制的实验进行研究,并完成控制的分析,保证高强度帘线钢LX82A盘条能发挥相应功能,推动相关行业的稳健发展。高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮作为汽车的重要材料,通过对其进行控制,能使之吐丝的温度提升,还能延长其在高温段的停留时间,并选择机械剥离的方式,对其进行清除,并控制残余量,促使其性能提升,使之更好地为汽车提供服务。

帘线钢LX82A湿拉断丝原因分析和工艺改进

电镜分析结果显示,LX82A盘条湿拉断口以杯锥断口为主,占比60.9%。对杯锥断口纵剖进行金相分析,钢丝断口中心线位置存在不变形异常组织,且存在晶界渗碳体。原材料心部偏析及晶界渗碳体是LX82A湿拉断丝的主要原因。通过增大连铸结晶器电磁搅拌电流,提高等轴晶率;同时优化轻压下工艺参数,消除铸坯中心“V”型偏析,减小缩孔,铸坯碳偏析指数由优化前的1.13降低到1.08。再进一步提高轧钢加热二段和均热段温度,提升高温扩散效果,最终盘条金相检验中心网状碳化物合格率提高,湿拉吨钢断丝率降低了38.2%,偏析造成的杯锥断口比例降低至42.6%。

Cr对超高强帘线钢LX82A工艺和力学性能的影响

利用JMatPro软件、金相显微镜、扫描电镜、拉伸性能测试等方法,研究了超高强帘线钢中Cr元素对LX82A盘条及拉拔钢丝组织和性能影响。结果表明:82级帘线钢通过降低Mn含量至0.18%,提高Cr含量至0.35%,钢的C曲线往右下移动,LX82A盘条强度从1 150 MPa提高至1 175 MPa,帘线镀铜钢丝强度从1 235 MPa提高至1 290 MPa,成品钢丝强度提高40 MPa,成品钢丝强度超过3 650 MPa。由于Cr的添加降低索氏体相变温度,同时细化片层间距,提高钢丝拉拔加工硬化能力,通过Cr元素的设计应用,提高钢丝拉拔硬化能力,提高了超高强帘线钢的强度,实现拉拔钢丝高强韧性要求。

交通车辆用帘线钢LX70A在合股过程中断丝原因分析

研究分析了酒钢生产的Φ5.5mm交通车辆用帘线钢LX70A在拉拔合股过程中的不同类型的断口,发现夹杂物和组织不均匀是造成断裂的主要原因,为帘线钢性能改善提供了依据,并开发了百万米断丝率为0.067%的优质交通车辆用钢帘线盘条。

低碱度顶渣控制帘线钢中CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO类夹杂物成分的实验研究

在实验室中用高温管式炉对用工业纯铁配制的帘线钢进行脱氧和顶渣熔炼,研究了炉渣成分对夹杂物成分的影响.在炉渣碱度一定的情况下,随着炉渣中Al2O3含量的增加,夹杂物中的Al2O3含量也随之增加.当炉渣中的Al2O3含量低于8％时,夹杂物中的成分在塑性区.通过控制脱氧条件和项渣成分可以把夹杂物的成分控制在塑性区内.

冶金过程中帘线钢夹杂物成分控制

通过热力学计算分析了生产帘线钢生产工艺中生产条件对钢中夹杂物成分的影响.从控制夹杂物成分的角度,提出了采用不含铝的Si-Mn合金进行脱氧,控制酸溶铝的含量在1×10-6-5×10-6(质量分数)范围内,不采用铝质包衬的钢包,提高VD真空度在300Pa以上,取消喂Si-Ca丝等建议.

帘线钢中CaO-Si_O2-Al_2O_3类夹杂物成分的控制

对帘线钢中CaO-SiO2-Al2O3类夹杂物CaO与SiO2的比值和Al2O3含量进行了研究,并且通过热力学计算对CaO-SiO2-Al2O3系塑性夹杂物的生成条件进行了讨论.结果表明:生产帘线钢时,为了得到塑性良好的夹杂物,钢液的氧活度应控制在0.005 6～0.011 3,而酸溶铝含量应控制在0.000 10%～0.000 25%范围内.

低碱度顶渣控制帘线钢中MnO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物成分的实验研究

在实验室中使用高温管式炉对以工业纯铁为原料配制的帘线钢进行脱氧和顶渣熔炼,研究了顶渣成分对MnO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物的成分的影响。结果表明,在顶渣碱度为0.7～1.36时,随着顶渣中Al_2O_3含量的增加,夹杂物中的Al_2O_3含量也随之增加。当顶渣中Al_2O_3含量低于8％时,MnO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物的成分在塑性区范围。通过控制脱氧条件和顶渣的成分可以把MnO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物的成分控制在塑性区内的。

帘线钢82A大方坯的原位统计分布分析

采用金属原位分析仪对帘线钢82A大方坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了方坯不同区域中C、Si、Mn、P、S、Al和Ca元素的分布规律,发现C、S、P和Mn在中心存在明显的岛状偏析,中心区域的偏析较边部严重。C、S和Mn元素在方坯边部有明显的负偏析带,而Si的分布较为均匀。帘线钢中的Al基本上都以夹杂物的形式存在,并以Al、Ca的复合夹杂物为主,且中心的夹杂物含量明显比边部多。采用扫描电镜结合能谱分析的方法对不同区域夹杂物的尺寸和成分进行了研究,两种方法所得结果具有较好的一致性。

帘线钢CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系夹杂物的成分控制

利用热力学计算软件FactSage计算出CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系各成分的活度数据,并通过热力学计算分析了帘线钢获得良好变形能力的CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物生成所需的条件,验证了本文所介绍方法的可行性.指出为得到塑性区的CaO-SiO2-Al2O3-MnO系夹杂物,要控制CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物中Al2O3为20%,LF精炼炉中钢液的酸溶铝[Al]含量应小于3×10-6,溶解氧含量应在2.0×10-5～6.0×10-5之间.

高碳帘线钢72A连续冷却转变(CCT)的特性

采用热膨胀法,通过THERMECMASTOR-Z热模拟实验机测试了高碳帘线钢72A(%:0.72C、0.53Mn、0.22Si)的连续冷却转变(CCT)曲线,并分析了开始冷却温度(840～930℃)和冷却速度(0.8～22℃/s)对钢组织的影响。结果表明,相同开始冷却温度条件下,冷却速度越快,相变时间越短;相同冷速条件下,随着开始冷却温度的升高,到达相变开始转变温度的时间和到达转变终了温度的时间会延后;提高开始冷却温度,珠光体的百分含量增加,珠光体片层间距减少,有利于提高线材力学性能。

帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

采用OM和SEN分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响，同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件。实验结果表明，945℃是帘线钢快速氧化起点温度，随着温度升高，氧化速率急剧增加；而当温度降低到700℃时，氧化过程极其缓慢。控制700～945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺。高线生产控制精轧和吐丝温度在900～940℃，氧化铁皮厚度7～20μm，FeO质量分数为65％～80％，具有最佳除鳞性能。热模拟分析表明，400～500℃是FeO层发生共析转变的“鼻尖”温度，孕育期最短。提高400～500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变，使机械除鳞率提高3％左右。

降低帘线钢脱碳层厚度的技术研究

针对生产帘线钢产品时出现的脱碳层厚度超标情况,通过热工测试实验,对加热炉加热过程中影响脱碳层厚度的因素进行分析,提出降低脱碳层厚度的应对措施并对空燃比进行调试,最终将大型厂帘线钢的脱碳层厚度控制在1.2%D以内。

72A帘线钢小方坯凝固组织的CAFE法模拟

采用元胞自动机(CA)-有限元(FE)耦合模型,模拟了某厂连铸参数下72A帘线钢小方坯的凝固组织,模型中加入了相变(l→γ→α)与电磁搅拌(EMS)对凝固过程的影响,随后通过此模型对该厂72A帘线钢最佳浇注温度进行了讨论。结果表明,由该模型模拟得出的温度曲线、凝固组织与实际测量结果符合的好;综合考虑铸坯质量与生产顺行,在不改变现行连铸参数条件下,浇注温度需控制在1495℃左右为宜。

帘线钢连铸坯中心偏析控制技术的应用现状

介绍了国内外钢厂帘线钢的生产工艺,并重点介绍了帘线钢连铸坯中心偏析的控制措施,包括轻压下技术、电磁搅拌技术、低过热度浇铸技术和结晶器喂带技术。分析讨论了各种技术在改善帘线钢内部质量方面的特点,指出合理地组合使用这些技术才能取得更好的效果。同时,对浦项、宝钢、武钢等钢厂帘线钢连铸生产实绩进行了详细介绍。

帘线钢SWRH82A铸坯加热过程中钛夹杂的固溶

根据热力学和动力学理论，研究了过共析帘线钢SWRH82A铸坯中钛夹杂固溶的条件．研究表明：（1）当SWRH82A铸坯加热温度达到1347K时，奥氏体中TiN具备固溶的热力学条件；（2）当加热温度达到1360K时，Ti（C，N）夹杂将开始溶解；（3）在1423～1523K的加热升温阶段，由于钛夹杂的分解并向奥氏体中扩散固溶，使得小颗粒钛夹杂逐渐消失，大颗粒钛夹杂尺寸变小；在铸坯高温加热后的冷却降温过程中，固溶在奥氏体深处的Ti和N会重新结合析出TiN夹杂，但缺少继续长大的动力学条件；固溶在残余钛夹杂周边奥氏体中的n和N会以残余钛夹杂为核心不断析出长大．

帘线钢凝固过程中夹杂物析出

为了充分了解帘线钢中夹杂物,对钢液凝固过程析出夹杂物进行了分析.结果发现:Al2O3夹杂物在凝固过程中先析出,且Al2O3夹杂物长大的限制性环节为[Al]在钢液中的扩散;当凝固分数为0.44时SiO2开始析出,且SiO2长大的限制性环节为[O]在钢液中的扩散;析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而减小;当冷却速度为100K.min-1时,凝固末期析出Al2O3夹杂物的半径为2.5μm,析出复合Al2O3-SiO2夹杂物的半径为4.7μm;随着凝固的进行,夹杂物中SiO2含量增加,Al2O3含量下降.