65Mn钢LF精炼渣系优化及工业试验

为了研究适合高洁净度高碳钢的LF精炼渣渣系,通过FactSage热力学软件计算精炼渣碱度(R)、(CaO)/(Al_(2)O_(3))对精炼渣熔点的影响,得出最合适的精炼渣成分。根据热力学计算的精炼渣成分,降低原有渣系的钙铝比,并将优化的渣系成分用于65Mn钢工业试验。结果表明:优化后的精炼渣系成分质量分数为CaO52%~58%、Al_(2)O_(3)28%~33%、SiO_(2)8%~12%、MgO5%~7%、R=4~6、(CaO)/(Al_(2)O_(3))=1.5~2;使用该渣系进行工业试验,LF出站时的T.[O]可达7×10^(-6)~13×10^(-6),RH出站时的T.[O]可达6×10^(-6)~12×10^(-6);钢中全氧质量分数基本可控制在10×10^(-6)内;65Mn钢卷中的B类细系夹杂均不大于1级,达到高级优质钢要求。

基于长流程的GCr15轴承钢转炉冶炼生产实践

采取转炉高拉碳出钢、双渣法冶炼、LF高碱度渣精炼、RH真空脱气、连铸加强保护浇铸及控制钢液过热度等措施,有效控制GCr15轴承钢中的氧、氮、硫、磷、钛等元素及夹杂物含量。试验表明:提高转炉出钢碳质量分数,有利于降低钢中的氧质量分数;随着炉渣碱度的升高,钢液中ω(O)大幅降低;GCr15轴承钢经过RH真空处理,钢液中的ω(TO)从0.0028%下降到0.0009%;双渣法冶炼可以提高转炉冶炼前期的脱磷率;LF精炼和连铸过程增氮,RH过程降氮;LF精炼过程是控制ω(Ti)的关键;夹杂物和碳化物都得到有效控制。

共析钢中片状珠光体脆化钢材的机理研究

观测了片状珠光体钢在不同热处理状态时的显微组织和断口形貌,对比了不同热处理方式对片状珠光体钢组织及性能的影响,借助断裂模型分析了片状珠光体组织容易导致钢材脆断的作用机理,并讨论了影响片状珠光体形成的因素。结果表明,片状珠光体位向明显、区域偏析严重是钢材脆断的重要因素;片状珠光体钢断口组织粗大,解理面呈河流状花样,解理台阶和撕裂棱较少;低温退火很难改善片状珠光体钢的脆性,而高温正火则能显著提高其韧性;片状珠光体内交界面和相界面越多,韧性越强,而提高过冷度减小片间距能增加相界面;共析钢中碳含量处于共析点决定了其冷却过程中易形成片状珠光体组织。

鞋包头用50号钢压模时开裂原因分析

以鞋包头用50号钢在同一退火工艺下,出现三种不同的冲压结果为前提。通过对试件化学成分、力学拉伸、非金属夹杂物和金相组织等项目的检测,对比分析和探讨了造成试件开裂的原因。结果表明:化学成分不是开裂的主要因素;非金属夹杂物的含量和形态影响开裂;而退火后的金相组织决定是否开裂。

热轧压下比对T8A热轧钢带性能的影响

分析了热轧压下比对T8A热轧钢带抗拉强度、屈服强度、布氏硬度及伸长率的影响,讨论了不同压下比对钢材性能的影响机理。结果表明:热轧钢带T8A抗拉强度和屈服强度整体随着压下比的增加而下降,而布氏硬度略有增加,硬度值(HBW)范围为277—306;伸长率整体随着压下比的增加均匀下降,二者之间存在一定的线性关系;压下比大小对钢材性能的影响机理可以用夹杂物形状变化和空穴大小理论解释。

Ti6Al4V合金表面纳米管阵列的制备

以氢氟酸和铬酸为电解液,采用阳极氧化法在Ti6Al4V合金表面制备高密度的纳米管阵列.利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,利用极化曲线和电化学阻抗谱研究了电解液中CrO3的作用机理.结果表明:电解液种类决定能否形成多孔氧化膜,而电解液的浓度影响多孔氧化膜的形貌和孔径大小;纳米管阵列氧化膜主要由大部分非晶态组织的TiO2,Al2O3和少部分晶态的Al2TiO5,Al3Ti5O2,Al2O3组成,氧化膜内的Al,Ti原子比高于基体中的Al,Ti原子比;CrO3浓度的高低会影响氧化膜的结构.

钢中砷含量对力学性能影响的回归分析

利用线性回归法分析了60Si2MnA钢中砷含量对力学性能的影响。结果表明:砷含量与抗拉强度、屈服强度及断后伸长率存在一定的线性关系;随着砷含量的增加,抗拉强度和屈服强度上升,而断后伸长率下降;生产过程中为了保证断后伸长率在6.5%以上,砷含量需控制在0.016 0%(质量分数)以下。

Ti含量对Ni-Ti镀层形貌及其电解析氢性能的影响

在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。

铬含量对高碳钢65Mn热轧钢带组织和性能的影响

制备了铬含量(质量分数)分别为0.01%,0.10%,0.13%,0.16%的高碳钢65Mn热轧钢带,利用金相显微镜检测了不同铬含量试样的显微组织及晶粒度,并测试了不同铬含量试样的力学性能。结果表明:铬元素能细化65Mn钢的珠光体片层间距,弱化网状铁素体;当铬含量从0.01%增加至0.16%时,65Mn钢的晶粒度级别从8.0级提高至8.8级,抗拉强度从822MPa增加至999MPa,而断后伸长率从29%下降至22%;并且当铬含量低于0.13%时,铬含量的增加对材料组织和力学性能的作用效果显著;铬元素通过晶粒细化和第二相Cr_3C析出共同影响高碳钢65Mn的综合力学性能。

50钢热轧带钢边部裂口原因解析

本文就50钢热轧钢带开发初期边部裂口产生原因进行了分析,其中边部冷却速度是造成热轧钢带边部裂口的主要因素,在采取工艺改进措施后,50号钢边部裂口问题得到较好解决。

粉末冶金Ti-Al合金表面多孔氧化膜的制备

以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化膜。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化膜的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化膜的成膜机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化膜,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化膜的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化膜,孔径在50nm左右;当氧化电压为10V时形成的多孔氧化膜规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化膜中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化膜的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化膜的初始形成和多孔氧化膜的稳定生长3个阶段。

铅元素在含铅易切削钢中分布状态的研究

采用光谱仪检测了含铅易切削钢的化学成分;光学显微镜和扫描电子显微镜观测了钢中铅及硫化物的形貌,对夹杂物的尺寸、数量进行定量的分析;并用能谱仪检测了夹杂物中元素的含量。结果表明:含Pb易切削钢中夹杂物断面直径集中在4μm左右,长度集中在10～55μm;夹杂物主要为铅和MnS伴生物、MnS条状物、Pb单质;Pb-Fe溶解理论分析认为本研究用的含铅易切削钢铅含量设计合理。

轴承钢GCr15宽钢带铸轧组织遗传对性能的影响

为研究轴承钢GCr15连铸和热轧过程中组织遗传对产品性能的影响,取含Ni轴承钢GCr15连铸坯、热轧中间坯和热轧宽钢带试样,采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,分别研究了边部、1/4处和中部试样的低倍组织、显微组织、晶粒度级别、元素含量和力学性能,并观察了钢带拉伸断口形貌。结果表明,铸坯经轧制到热轧中间坯再到热轧钢带过程存在晶粒大小和显微组织遗传,钢带力学性能受到了遗传的影响。GCr15钢铸坯低倍组织致密,疏松级别为0.5级,无角裂和边裂;电磁搅拌圈痕外组织致密,圈内相对疏松。热轧中间坯和钢带从边部、1/4处到中部组织逐渐粗化、片层状珠光体趋于明显,中间坯晶粒度从2.5级、2.0级到1.5级,钢带晶粒度从12级、11级到10.5级。碳和铬在中间坯中间部位偏聚,中部碳偏析指数相对于均值为1.02,而相对于边部为1.04。钢带边部强度较高,抗拉强度R_(m)、屈服强度R_(p0.2)分别高出1/4处和中部约200、250 MPa。钢带不同位置断口都呈现为韧性断裂,1/4处试样的韧性优于边部和中部位置。

65Mn钢圆锯片淬火变形的原因分析

针对65Mn钢圆锯片淬火后产生碗状变形问题,检测了锯片变形组织与硬度,确定变形缺陷产生的主要原因是脱碳。对65Mn钢在关键生产工序的脱碳情况进行分析研究,结果表明脱碳主要在冷轧退火过程产生。

冷轧及退火工艺对40MnB钢带状组织的影响

比较了40MnB钢同一退火工艺、不同冷轧压下量试样的带状组织,以及相同压下量、低温退火与高温退火试样带状组织的区别;观察了试样在退火时以不同冷却速度冷却到A1温度时的显微组织形貌;测试了退火试样力学性能随压下量变化的曲线。结果表明:随冷轧压下量的增加,40MnB钢退火时带状组织是先加重后减轻;高温奥氏体化退火和快速从珠光体、铁素体两相区冷却到A1线能有效削减带状组织;带状组织不明显的材料力学性能未必优越,退火工艺参数的选择应和冷轧压下量合理匹配。

二冷喷淋强度对连铸坯凝固组织的影响

推导了连铸过程中二冷喷淋强度与连铸参数之间的关系,比较了喷淋强度对2种断面连铸坯凝固组织的影响。结果表明,喷淋强度能更精确地反映铸坯凝固组织与冷却参数间的关系;铸坯表面的枝晶间距为20μm左右,而中心区为200~350μm;距表面相同距离,对角线区的枝晶比横向细小。喷淋强度相近时铸坯的凝固规律为：200 mm×200 mm断面中心区组织较细小,150 mm×150 mm断面近中心区组织较细小。从铸坯表面到中心整体上符合凝固曲线左侧规律,但断面大于200mm×200mm的连铸坯,中心和近中心区凝固时符合凝固曲线右侧规律。

稀土镁对W6Mo5Cr4V2高速钢中共晶碳化物粒化的影响

冶炼和铸造了不同稀土镁含量的W6Mo5Cr4V2高速钢,并对铸态钢材进行退火及锻打,检测了不同状态下的显微组织,并用Gleeble模拟了钢材的高温性能。结果表明：稀土镁能使铸态W6Mo5Cr4V2钢中网状碳化物组织断裂;随着钢中稀土镁含量的增加和锻打压下量的增大,碳化物粒化度提升;热模拟表明W6Mo5Cr4V2钢的第I高温脆性区为熔点到1180℃,第Ⅱ高温脆性区为950~800℃;综合高温塑性区极窄,为1170~1190℃。

40MnB钢偏析形成带状组织的机理研究

观测和分析了40MnB钢铸坯断面不同位置的枝晶偏析形貌,并对枝晶和枝晶间成分偏析进行微观检测;研究了不同热轧压下量时显微组织的偏析形态;借助扩散方程讨论了枝晶间距和热轧显微组织对带状组织的影响。结果表明:40MnB钢铸坯由表面到中心偏析逐渐加重,C、Mn元素在枝晶间偏析,铸坯中心处Mn元素偏析严重;偏析间距决定着消除带状组织的难易;减轻铸坯枝晶偏析和热轧组织偏析有利于消除带状组织。

连铸工艺参数对GCr15钢碳偏析的影响

为了减轻GCr15钢中的碳偏析,使其能更优用于深冲领域,采用了铸坯横截面钻样的方法和枝晶形貌微观显形的方法研究了铸坯碳偏析的分布规律,采用大生产数据回归的方法研究了生产过程中连铸工艺参数对碳偏析指数的影响。结果表明:适当提高二冷强度可以有效改善碳分布均匀程度,铸坯截面对角线方向碳分布比纵横方向均匀;从铸坯表面到中心枝晶间距逐渐增大,中心部位最严重,而增大二冷强度有利于减弱枝晶偏析;回归分析表明偏析指数与二冷比水量的相关性最大,而与钢水过热度的相关性不强。

VD精炼工艺对GCr15钢中总氧及[Al]s含量的影响

在杭钢VD精炼炉工业化实验的基础上研究了VD处理过程炉渣组元对GCr15钢中[Al]s的影响,以及VD真空时间和真空度对GCr15钢中总氧的影响.实验结果表明,在2.5～4.5的碱度范围内,随着碱度的升高,VD过程钢中的[Al]s烧损减少,但渣中CaO被还原的趋势增加.随着真空处理时间延长,钢材中的总氧含量先迅速降低,16min后趋于平稳.当真空度大于67Pa时,钢中总氧量随真空度的降低而降低,但在真空度小于67Pa后,降低真空度,钢中总氧含量反而上升.