非钙处理铝脱氧车轮钢夹杂物形成及变形行为

通过采用扫描电镜对BOF-LF-RH-CC非钙处理工艺生产车轮钢系统取样样品中夹杂物的形貌、尺寸及组成的分析,研究了精炼和凝固过程氧化物夹杂的形成、上浮去除和析出过程,以及轧制过程夹杂物的变形行为。研究发现,在非钙处理条件下,LF精炼过程会形成大量MgO-Al_2O_3夹杂和CaO-Al_2O_3夹杂,并且在RH精炼过程中存在MgO-Al_2O_3夹杂向CaO-Al_2O_3夹杂的转变过程,最终导致铸坯中出现低变性CaO-Al_2O_3夹杂;在软吹和镇静过程中,炉渣或空气对钢液的二次氧化与钢液中夹杂物上浮去除存在动态平衡;在钢液凝固过程中,固液界面的Al_2O_3等氧化物夹杂为MnS的析出提供了异质形核点,形成半包裹状的Al_2O_3-MnS类复合夹杂物;在轧制过程中,团簇状Al_2O_3夹杂容易被轧碎在板卷中形成点链状,高熔点半包裹的Al_2O_3-MnS类复合夹杂物被轧制成小尾巴状,而低熔点的CaOAl_2O_3-MnS的复合夹杂形成连续的条状。

非钙处理对高等级齿轮钢夹杂物的影响

为解决水口堵塞、B类夹杂物超标及控制Ds类夹杂物,通过热力学计算和工业试验研究了SCr420H齿轮钢钙处理与非钙处理对中间包夹杂物的影响。研究发现,非钙处理炉次中间包夹杂物数量低于钙处理炉次。非钙处理炉次中间包夹杂物主要为棱角状镁铝尖晶石;钙处理炉次夹杂物主要为Al2O3-CaO-MgO与CaS复合球状夹杂物。优化工艺后非钙处理炉次中间包高熔点尖晶石类夹杂物数量大幅降低,水口堵塞及B类夹杂物问题得到解决。非钙处理圆钢夹杂物评级结果为,A类不大于0.5,B类不大于0.5级,C类为0,D(细)类不大于1.0级,D(粗)类不大于0.5级,Ds类不大于1.0级。

高碳磨球钢中Ds类夹杂物的形成机理及工业控制

Ds类非金属夹杂物尺寸大、延展性差,严重影响TL-1D磨球钢疲劳寿命等关键性能指标。对某企业TL-1D磨球钢进行全流程取样分析,结果表明该企业此钢种Ds类非金属夹杂物超标,且该钢种中的Ds类非金属夹杂物主要为Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-CaS,在LF精炼钙处理后大量出现。总结出Ds类夹杂物形成机理为,首先以Al_(2)O_(3)为中心开始形核,之后其与钢液中[Mg]和[Ca]结合并长大形成CaO-Al_(2)O_(3)-MgO球状夹杂物,最后球状夹杂物外层与CaS结合形成Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-CaS包裹体。工业试验结果证实,钙处理不利于TL-1D钢中Ds类非金属夹杂物的控制,会造成夹杂物尺寸增大,由此提出在TL-1D磨球钢生产精炼环节进行非钙处理的生产工艺方案。试验结果表明,钢液中钙含量处于饱和状态,优化后精炼渣成分趋于液相区,提升了精炼环节精炼渣系对夹杂物的软熔吸附性能,提高了Ds类非金属夹杂物上浮至渣层时的吸附去除率,最终使连铸坯的初检合格率由95.4%提高至97.0%。研究结果对磨球钢工业生产具有参考价值。