重轨钢夹杂物镁弥散化控制研究

包钢是我国主要的重轨钢生产基地之一,大尺寸的非金属夹杂物是制约重轨钢质量提高的瓶颈。文章基于镁的理化及冶金性能,开发镁对重轨钢夹杂物微细弥散化控制技术。镁改质工业试验与传统工艺对比分析显示,镁改质后,重轨钢中的MnS、CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)夹杂物转变为小尺寸的MgO·Al_(2)O_(3)与MnS的复合夹杂物,钢轨垂直观察面、水平观察面、中间垂直观察面的夹杂物密度分别由17 mm^(-2)、21 mm^(-2)、18 mm^(-2)增加到22 mm^(-2)、29 mm^(-2)、25 mm^(-2),等效直径分别由2.7μm、2.6μm、2.4μm减小到2.3μm、2.4μm、2.3μm,夹杂物面积占比分别由0.017%、0.016%、0.014%减小到0.013%、0.014%、0.012%。镁改质后钢中非金属夹杂物按A法评级为A类(0.5,0.5)、B类(0.5,0.5)、C类(1.0,0.5)、D类(0.5,0.5)、Ds类(0),按K法评级为2.78。镁改质后重轨钢夹杂物满足标准要求。

102Cr17Mo轴承钢铸坯夹杂物及碳化物解析

102Cr17Mo钢属于高碳高铬马氏体不锈钢,钢中夹杂物及碳化物的形貌及分布对其性能有重要影响。依托于某厂La-Ce复合稀土改质的102Cr17Mo模铸坯,用光学显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻、Thermo-calc软件对其进行解析。结果表明,在102Cr17Mo铸坯中,夹杂物的等效直径集中分布在1~3μm,夹杂物数量密度集中分布在47~54个/mm^(2),夹杂物面积占比分布在0.025 3%~0.028 4%;夹杂物的整体尺寸较小,分布弥散化,不同部位的夹杂物数量密度、面积比例差距较小;夹杂物主要成分为氧、铝、铈、镧和其他等少量元素,夹杂物类型包括稀土氧化物Ce-La-Al-O、稀土氧硫化物Ce-La-Al-O-S,未发现单独存在的Al2O3夹杂和MnS夹杂。铸坯中碳化物形貌主要分为3类,即大颗粒状碳化物、聚集状碳化物、网状碳化物。大颗粒状碳化物尺寸约为20μm,所含主要元素为铁、铬、碳和钼,聚集状碳化物尺寸约达100μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳,网状碳化物尺寸约为80μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳。从边部到心部,碳化物的连续性逐渐增加;铸坯中的碳化物相主要为亮白色富含铌元素的MC相、深灰色富铬和铁的块状M_(7)C_(3)型碳化物、浅灰色富含铬和铁的M_(23)C_(6)型碳化物,在M_(7)C_(3)碳化物中,铬、铁、钼元素的质量分数分别为62%、28%、1%,铬、铁元素的质量比为2.2;在M_(23)C_(6)碳化物中,铬、铁、钼元素的质量分数分别为55%、37%、2%,铬、铁元素的质量比为1.5。