20Mn5锻件密集型缺陷分析及预防措施

某钢厂冶炼材质为20Mn5的20 t钢锭,经锻造开坯超声检测后发现密集型缺陷。通过化学成分分析、低倍检测、金相显微分析、能谱分析及THERCAST软件进行数值模拟,对密集型缺陷的产生原因进行了分析研究,并提出了预防措施。结果表明:裂纹附近灰色物质为MnS夹杂物。通过优化冶炼工艺,加强过程控制,得到了合格的钢锭。

30t EAF-LF-VD-13t铸锭流程生产14Cr1Mo钢的工艺实践

试验14Cr1Mo钢(/%:0.12C,0.57Si,0.48Mn,0.003P,0.001S,1.20Cr,0.42Mo,0.01V,0.001Nb,0.017A1,0.003As,0.001 Sb,0.002Sn)64 mm×160 mm锻坯的冶金工艺流程为30 t EBT EAF-LF-VD-13 t铸锭-锻造。通过采用优质废钢,控制EAF终点[P]≤0.002%,终点[C]0.07%~0.10%,出钢加Al预脱氧,LF白渣时间≥30min,VD 67 Pa≥25 min,VD后喂0.35 kg/t Ca-Si线等工艺措施,钢中[H]为1.5×10^(-6),[O]17×10^(-6),[N]70×10^(-6),各类非金属夹杂物为0,5级。经930℃空冷预备热处理,910℃水冷+700℃空冷回火,690℃4~20 h炉冷馍拟焊后消除应力处理后的该钢力学性能满足参考标准NB/T47008-2010的要求。

捕收剂K64与辉钼矿吸附等温模型及吸附动力学研究

针对辉钼矿与捕收剂K64的作用机理进行研究,以Mo S2含量为96%的纯矿物作为捕收剂K64的作用对象。使用紫外光谱仪进行测试研究,得到不同浓度捕收K64的吸光度,从而获得其标准曲线y=0.654x+0.0226其中R2=0.99694。在此基础上进行了捕收剂K64与辉钼矿表面吸附等温线模型的研究,分别研究了Langmuir、Freundlich、Temkin三种吸附等温线模型,获得捕收剂K64与辉钼矿矿物颗粒之间的吸附作用可以按照Freundlich吸附等温线模型来进行解释的结论。并对三种不同浓度的捕收剂K64与辉钼矿矿物颗粒表面的吸附动力学进行了计算,分别计算了一级吸附动力学、二级吸附动力学、颗粒内扩散动力学,获得二级动力学模型比一级动力学模型和颗粒内扩散动力学模型更加能准确说明K64与辉钼矿矿物颗粒之间的吸附行为。

某辉钼矿尾矿提取石英的实验研究

针对黑龙江某辉钼矿尾矿进行了矿物分析,结果显示该尾矿中石英的含量为70.63%,铁矿物含量为1.56%。为了提取其中的铁和石英,提高资源利用率,采取"尾矿磁选-酸浸-碱法浮选"的实验流程,在磁场强度为160 k A/m时取得了铁精矿品位21.12%,回收率85.83%;采用硫酸浓度为60%、固液比为4、温度为20℃、反应时间为120 min的酸浸实验得到了SiO_2含量为91.48%的酸浸精矿;通过碱法浮选最终获得了SiO_2含量为98.14%,氧化铝含量为0.52%的石英精矿。

碳当量对合成铸铁力学性能的影响

用合成铸铁熔炼方法,研究了不同碳当量对合成铸铁力学性能和组织的影响。结果表明,随着碳当量降低,石墨变得细小,对基体的割裂作用降低,抗拉强度提高。为了合理控制浇注温度,降低铁液收缩率,避免出现缩松缩孔、裂纹等缺陷,采用Magma模拟软件对铸造工艺进行了数值模拟优化。最终通过多次孕育改善石墨形态,不需加入合金就能获得低成本、高强度合成铸铁。

插入浸渍圆筒底吹氩钢包内钢液搅拌行为的水模型研究

以150 t钢包为原型,采用几何相似比1:7的水模型,研究插入钢包的浸渍圆筒直径(50~130 mm)、插入深度(30~150 mm)和底吹气体流量(0.03~0.48 m^3/h)对钢液混匀时间和液面振幅的影响。结果表明,随浸渍圆筒直径和插入深度的增加,液面振幅减小;随底吹气量增加,液面振幅增大;不插入浸渍圆筒时不发生卷渣的临界底吹气量为0.09 m^3/h,混匀时间为10 s;插入直径130 mm、深度90 mm的浸渍圆筒时,不发生卷渣的临界底吹气量为0.30 m^3/h,最短混匀时间为4 s。实验数据回归分析得出150 t钢包内钢液均混时间-t'与底吹气量-Q'、浸渍圆筒直径-d'和插入深度h'的关系为t'=2.69+0.017 9 d'+0.011 2h'-0.425 Q'。

16Mn轴座裂纹原因分析及解决措施

采用"30 t EAF→LF→VD→铸锭"工艺冶炼16Mn钢锭,钢锭经锻造成轴座经加工后探伤发现密集性缺陷。通过化学成分、低倍分析、金相显微分析、能谱分析、硬度试验以及数值模拟对产生的缺陷进行分析研究,并提出改进措施。结果表明:宏观检测受检面有许多微裂纹,裂纹附近有灰色Mn S夹杂物。分析表明,裂纹是钢锭凝固收缩时得不到钢液补充形成。通过优化浇注工艺,严格控制熔炼浇注温度、钢锭模烘烤及冒口充填速度,得到了合格钢锭。

14Cr1Mo钢锭开坯裂纹分析及预防措施

对19 t的14Cr1Mo钢锭锻造开坯产生的裂纹进行分析,结果表明是钢锭中As超标导致,并提出预防措施。

模拟焊后热处理对15CrMo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验、冲击试验及硬度试验研究了模拟焊后热处理对15Cr Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明：经690℃模拟焊后热处理后,15Cr Mo钢的屈服极限、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量以及硬度均有升高的趋势,伸长率有所降低;随着保温时间的延长,屈服强度、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量、硬度以及伸长率均呈降低趋势。在690℃模拟焊后热处理保温不同时间后,15Cr Mo钢的显微组织均为回火贝氏体＋铁素体,随着保温时间的延长,钢中铁素体数量逐渐增多,晶粒尺寸增大。

AISI8630钢泥浆泵排出缸失效分析及工艺改进

针对AISI8630钢锻件在实际生产中出现的锻造失效问题进行了研究。采用"EAF→LF→VD→铸锭"工艺冶炼AISI8630钢锭,钢锭锻造成泥浆泵锻件,经热处理加工后探伤发现密集性缺陷。通过化学成分、低倍分析和金相显微分析,对产生的缺陷进行分析研究。结果表明:宏观检测受检面有许多裂纹,将裂纹打开,发现断口存在明显的白点缺陷;近裂纹附近有灰色硫化物夹杂,存在明显的组织偏析现象,远离裂纹处的金相组织无明显差异。通过加强冶炼过程控制,对钢锭进行锻前消氢、消应力退火及锻后250℃以下缓冷处理等工艺优化,避免了白点缺陷的形成,并经现场验证得到合格产品。

2205双相不锈钢锻造失效分析

针对2205双相不锈钢在实际工业化生产中出现的锻造失效问题进行了研究。采用10 t EAF-AOD双联工艺冶炼2205双相不锈钢,浇注2支4.2 t钢锭。钢锭化学成分合格,表面质量良好,但在锻造开坯过程中,钢锭表面出现大量横向裂纹,导致锻件产品报废。利用金相显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪等,对2205双相不锈钢在锻造过程中出现的裂纹缺陷进行金相组织、截面形貌及能谱分析。结果表明:2205双相不锈钢锻造失效主要原因是,锻前加热过程中,在850℃进行了时效处理,析出大量σ脆性相,导致钢的塑韧性急剧下降,受到变形力作用后表面严重开裂;热加工过程中,2205双相不锈钢在600~1000℃温度范围内应快速升温,不宜做时效处理,避免σ相析出,恶化钢的力学性能。

17CrNiMo6高强度渗碳齿轮钢大型锻件的研制

针对17CrNiMo6钢大型锻件端淬试验硬度值无法满足技术要求的情况,通过优化材料化学成分设计,制定合理的冶炼、模铸、锻造、热处理工艺,成功开发出20 t级起重机用高强度渗碳钢17CrNiMo6卷筒大齿轮锻件。通过化学成分分析、低倍和夹杂物检验、机械性能及末端淬透性试验,分析了17CrNiMo6钢锻件的特性。结果表明:研制的锻件在正火+高温回火后显微组织为均匀的回火索氏体和少量铁素体,无明显的带状组织和混晶出现;奥氏体晶粒度评级为8.0级,带状组织评级为0级,金相组织评级为2.0级。机械性能指标满足技术要求且富有一定的余量,端淬试验表明,从距离淬火端15 mm以内,硬度值变化很小,15～40 mm内硬度值逐渐减小,但下降幅度不大,两端硬度的最大差值为5 HRC,材料具有非常优良的淬透性。

加氢反应器12Cr2Mo1V钢筒体热处理工艺改进

对12Cr2Mo1V钢筒体锻件热处理后冲击性能,常温以及450℃下强度差等问题进行了理论分析,同时对其热处理工艺进行优化。结果表明：12Cr2Mo1V钢筒体锻件经原工艺处理后,组织中贝氏体含量仅50%,不符合要求。经过930℃锻后退火,930℃水淬以及710℃回火改进工艺处理后,组织全部为贝氏体,强度及冲击吸收能量均符合要求。