武钢Consteel EAF-LF(VD)-CC工艺生产轴承钢棒材的质量控制

武钢鄂钢公司采用70 t Consteel EBT EAF-LF(VD)-CC工艺生产高碳铬轴承钢GCr15棒材。通过控制电弧炉终点碳≥0.25%和高碱度渣精炼,使[S]≤0.004%,T[O]0.000 8%～0.001 2%。检验结果表明,钢中非金属夹杂物A、B类夹杂物≤1.20级,C类夹杂物为0,D类夹杂物≤0.5级。

精轧工艺对30mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。

轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法，研究了轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用微合金非调质中碳钢的组织和性能的影响。结果表明，提高轧后冷却速度有利于钢中珠光体比例的增加，降低铁素体晶粒尺寸和减少珠光体片层间距；钢中的第二相沉淀析出相主要是弥散分布在铁素体基体中的（V，Ti）（C，N）复合相，粒度在30～170nm，随着轧后冷却速度的增加而减小；而其屈服强度随轧后冷却速度的增加而提高，在高的冷却速度下，其屈服强度达到770MPa，其中析出相对屈服强度的贡献达到174MPa。

热处理对钼铜奥氏体不锈钢组织和耐腐蚀磨损性能的影响

研究了热处理工艺(不同固溶温度和固溶时间)对钼铜奥氏体不锈钢析出物含量和形态的影响,以及在不同固溶温度下材料的耐腐蚀磨损性能。试验结果表明,钼铜奥氏体不锈钢析出物随固溶温度的升高和固溶时间的延长而增多,其形态也由针棒网状长成块状;在纯磨损环境下,1100℃×8 h空冷下的奥氏体不锈钢析出物数量最多,耐磨损性能最好;而在有酸的腐蚀磨损环境介质中,950℃×8 h空冷的热处理工艺下的材料耐腐蚀磨损性能最佳。

40Cr钢螺栓裂纹原因分析及改进措施

40Cr钢是常用的合金结构调质钢,在加工成螺栓的过程中曾发现热锻开裂。采用金相检验分析方法分析螺栓热锻开裂原因,主要是钢中存在较严重的夹杂物和磷偏析或轧制划伤引起的,同时提出减少表面裂纹的措施,旨在提高企业产品合格率。

汽车发动机裂解连杆用V-N微合金钢疲劳性能

对比研究了V-N微合金钢、C70S6BY两种汽车发动机裂解连杆用钢的疲劳强度、疲劳断口形貌和疲劳裂纹形成机理。结果表明,V-N微合金钢的中值疲劳强度σ-1约为400 MPa,优于C70S6BY钢的疲劳极限。V-N微合金钢的疲劳裂纹萌生于试样表面的铁素体-珠光体边界,并沿着铁素体-珠光体边界及珠光体内部扩展,疲劳断口呈韧窝状,属韧性断裂。C70S6BY中先共析铁素体呈薄片状断续分布在珠光体周围,疲劳裂纹在晶界铁素体处萌生及扩展,疲劳断口呈解理状,属脆性疲劳断裂。

棒材粘钢的测试分析与解决

对加热炉进行了热工测试分析,找到了粘钢问题的原因,并根据分析结果进行了改进,最终解决了粘钢问题,取得了很好的效果。

裂解连杆用高碳微合金钢的开发

粉末锻造材料和高碳钢由于具有优异的裂解性能和较高的产品尺寸精度而被广泛应用于汽车发动机连杆的裂解制造技术中。采用"EAF-EBT-LF-CC-CR"工艺,开发了一种用于汽车发动机裂解连杆技术的高碳微合金钢。通过金相显微镜、SEM、TEM等研究了高碳微合金钢的组织、非金属夹杂物、沉淀析出相、力学性能及裂解表面特征。

一种新型含硫易切削钢的显微组织和力学性能

为提高含硫易切削钢的力学性能,设计并制备了一种新型含硫易切削钢,通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸试验机等手段,分析了该钢的成分偏析、显微组织、硫化物及其力学性能。结果表明:钢中碳、硫、锰等元素在铸坯中特别是柱状晶区发生正偏析,其轧态组织由铁素体和珠光体组成;钢中硫化物主要是MnS,铸态下呈球形,轧制后发生塑性变形,被拉长或破碎,呈长条均匀分布在基体中;其力学性能比SAE 1118钢有很大提高,抗拉强度达到590 MPa,硬度为160～176 HB,能够满足汽车发动机螺杆的性能要求。

LF精炼工艺对36MnVNS4含硫非调质钢硫含量和夹杂物形貌的影响

试验的36MnVNS4含硫非调质钢(/%:0.36C,0.66Si,1.00Mn,0.010P,0.045S,0.26V,0.0110N)的冶炼工艺流程为铁水+废钢-70 t EBT EAF-LF-方坯连铸-轧制。研究了LF 19.82%Al_2O_3,(CaO)/(SiO_2)=2.64和14.63%Al_2O_3,(CaO)/(SiO_2)=2.15两种渣系精炼对软吹后钢中氧含量,喂S线后S的收得率以及钢中夹杂物成分和形貌的影响。结果表明,高碱度白渣精炼工艺有利于钢中氧含量的降低,但不利于钢中硫含量的稳定;精炼渣碱度(CaO)/(SiO_2)由2.64降低至2.15时,有利于钢中硫含量的稳定控制,硫的回收率由35%提高至75%;两种精炼工艺下钢中的夹杂物分布、形貌和组成基本相同。通过钢包钙处理,长条状MnS夹杂转变为球状复合夹杂。

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响。结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织。

夹杂物特性对10CrNi3MoV钢冲击韧性的影响

基于200 t BOF-LF-RH-板坯连铸的10CrNi3Mo钢冶金生产流程,分别通过向钢液喂入硅钙包芯线和钙镁复合包芯线,对夹杂物进行变性处理,之后通过4300厚板轧机轧制35 mm板并进行热处理。利用等电位溶液电解、扫描电镜与能谱、夹杂物分析仪等设备和方法对试验钢的夹杂物进行定量、定性分析,获得夹杂物的特性参数,主要表现为变性后夹杂物单位面积数量减少约40%,平均间距增加近1倍。结合夏比冲击试验结果,得出夹杂物变形处理对冲击韧性特别是低温冲击韧性有明显改善的结论。

回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜和力学性能检验,研究了回火温度对TMCP型铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,回火后力学性能非单调变化,归因于铌钛微合金化钢在回火过程中,贝氏体内位错亚结构回复软化与第二相析出强化及碳的脱溶机制综合作用。400～500℃回火,Nb、Ti第二相持续析出强化,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强并逐渐达到回复稳定状态。回火温度≥500℃时,M/A岛组织发生分解,贝氏体板条合并、组织粗化,析出相聚集长大,固溶元素脱溶,组织演变为贝氏体和铁素体,强度持续降低,但韧塑性得到改善。550℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为790 MPa,屈服强度为740 MPa,伸长率为16.5%,-20℃冲击吸收能量为250 J。

轧后冷却工艺对铌钛微合金化低碳贝氏体钢组织性能的影响

利用金相显微镜、SEM、TEM方法研究了轧后冷却制度对铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明:轧后空冷(弛豫)至一定温度后加速冷却获得铁素体/贝氏体双相组织;随轧后空冷终止温度降低,铁素体含量增加,晶粒尺寸越大,第二相析出尺寸也有长大趋势,贝氏体形态发生改变,贝氏体板条边界和取向越不明显,位错密度降低,M/A形态也发生一定变化;力学性能表现为强度降低,屈强比和韧塑性得到改善。当轧后空冷终止温度在725～740℃,然后以15℃/s的冷却速度冷却至440℃,可以获得良好的综合力学性能,性能满足标准GB/T 1591中Q690要求。

裂解加工汽车连杆用V-N微合金锻钢的连续冷却转变

通过热模拟试验方法对V-N微合金锻钢的奥氏体连续冷却转变进行研究,结果表明,在较低的冷却速度下,V-N微合金锻钢发生γ→α+р转变,且珠光体比例和晶粒度随着冷却速度提高而增多、增大,但在高的冷却速度下,V-N微合金锻钢直接发生γ→M转变,最终产物为马氏体组织;同时,V-N微合金锻钢在连续冷却转变过程中会析出V(C,N)等析出相,在较低的冷却速度下,这些析出相数量多而细小,但当冷却速度增大到一定程度后(≥10℃/s),共析相变被抑制,第二相的析出被抑制。

低碳贝氏体工程机械用Q460级厚钢板的研制

在工业试制条件下,通过合理的化学成分设计和TMCP工艺设计,采用细晶强化、析出强化和贝氏体组织强化等手段,研制了厚度为65~80 mm的低碳贝氏体工程机械用Q460级厚钢板。试制钢板具有良好组织及力学性能,同时降低了生产成本。

裂解连杆用高强度非调质钢的研制

设计了用于裂解连杆的高强度非调质钢及其生产工艺,通过金相显微镜、扫描电镜等方法,分析了钢的显微组织、析出相及其对力学性能的影响。结果表明:组织由铁素体和珠光体组成,向钢中添加高的V和N元素,有利于增加更多的弥散析出相,提高其强度。轧后加速冷却,有利于铁素体晶粒细化、珠光体球团尺寸和珠光体片层间距减少、析出相增多,使其抗拉强度和屈服强度分别达到1 000 MPa和750 MPa以上。

汽车裂解连杆用高强度非调质钢组织和性能的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法,研究了Rm≥1 000 MPa、ReL≥750 MPa的高强度非调质钢的组织和性能。结果表明：材料为铁素体-珠光体组织,铁素体呈网状分布;珠光体片层间距对强度的影响较大,当片层间距从207 nm减少到171 nm时,屈服强度从820 MPa上升到840MPa;其析出第二相以（V,Ti）（C,N）为主,其晶粒尺寸为30~170 nm。随着析出相颗粒直径减小,其强度变化遵循Orowan强化机制逐渐增大,钢中的硫化物夹杂一方面可以细化铁素体-珠光体晶粒;另一方面可以包裹氧化物夹杂,减少氧化物的危害,这有利于改善试验钢的切削加工性能。

GCr15冶炼过程中钢水洁净度的研究

研究了在EAF-EBT-LF-VD-CC冶炼工艺下影响轴承钢GCr15洁净度的N、Ti、Ca、S、O等元素的变化规律,以及对GCr15质量的影响。结果表明:EBT出钢和LF精炼期的增N量可以通过VD真空脱气和钢包软吹氩去除,而Ti的来源主要在于合金和耐火材料的带入;EBT出钢过程中加入活性石灰和Ca处理都易导致钢中Ca含量的增加;高碱度精炼渣有利于钢水脱硫,但不利于改善钢中夹杂物的性质和形态;GCr15钢中夹杂物主要是呈菱形的氮化钛和硅铝镁氧化物夹杂。

生产轴承钢用浸入式水口的堵塞机理

由于生产轴承钢水口的堵塞,严重影响生产的顺利进行。利用化学分析、相分析和岩相分析的方法对浸入式水口堵塞物及其耐火材料进行研究。结果表明,发生水口堵塞的位置主要在水口渣线部,堵塞物化学成分主要以金属Fe为主,其它含有Al、Cr、Si、C等物质。而水口内壁物质主要是Al2O3、SiO2、CaO、Cr2O3、FeO等氧化物。从X射线分析看,这些物质主要是熔点较高的CaO和Al2O3形成的CaO·2Al2O3和CaO·6Al2O3。由此分析得出,钢水金属冷凝、连铸保护浇铸不好和钢水不洁净是造成水口堵塞的主要原因。同时给出了防止水口堵塞的技术措施。