超大规格风电用连铸圆坯的氢含量控制

针对直径大于等于800 mm的超大规格风电用连铸圆坯因氢含量高出现探伤不合缺陷的问题,通过检测原辅料水分、利用Hydris定氢仪探究全工序钢水氢含量的变化规律。结果表明,铸坯氢含量的主要来源是原辅料水分、炉气气氛潮湿、耐火材料不完全分解。为降低铸坯氢含量,提出了工艺改进措施:转炉吹炼8 min后应不加或加入水分含量较低的原辅料;LF精炼工序投入较少的原辅料;入VD工序前小渣量控制,破空后低速喂线,控制喂线数量及种类在较小范围;小火烘烤连铸中间包60 min,定期清理中间包透气孔。工艺优化后,VD到站钢水w(H)≤3.6×10^(-6),VD离站钢水w(H)≤0.77×10^(-6),连铸中间包首炉钢水w(H)≤2.0×10^(-6),第2炉w(H)≤1.6×10^(-6),连浇炉次w(H)≤1.1×10^(-6),成功降低了超大规格风电用连铸圆坯的氢含量,保证了成品锻件的质量。

射流冲击强化改性研磨对Cronidur30轴承钢耐摩擦腐蚀性能的影响

采用第四代射流冲击强化研磨机对Cronidur30轴承钢板进行不同加工时间的射流冲击强化改性研磨处理,在3.5%NaCl溶液中利用往复式摩擦磨损试验机对该钢板试样进行摩擦腐蚀试验;通过显微硬度计测量加工后试样截面的显微硬度;利用金相显微镜测量强化层厚度和观察磨痕的表面形貌。研究表明:射流冲击强化改性研磨处理后Cronidur30轴承钢板的表面粗糙度和显微硬度增大,晶粒细化,表面出现组织均匀的致密强化层;加工时间越长,钢板表面的显微硬度越高,表面强化层越厚;在相同的载荷条件下,射流冲击强化改性研磨加工时间越长,试样摩擦系数和磨损量越小,耐摩擦腐蚀性能越高。

电弧炉冶炼超低碳汽车用钢的工艺实践

介绍了“废钢管理→EAF→RH真空处理→板坯连铸”工艺生产超低碳汽车板DC04钢的情况,针对短流程冶炼过程中C、N及残留元素难以控制的问题,围绕反应原理及生产流程进行了重点分析,并分别采取了从废钢管理、电炉、真空精炼到连铸全过程的针对性工艺改进方案及技术性措施,包括建立废钢数字化管理模式、优化电炉终点控制及废钢预热工艺、RH真空度精确控制及渣系优化、连铸原辅料标准修订及过程参数优化等措施,将钢中碳、氮元素质量分数分别降至25×10^(-6)、30×10^(-6)以下,钼、镍、铜、硼残余元素质量分数分别降至0.02%、0.05%、0.08%、0.0006%以下,满足超低碳汽车板DC04钢的标准要求,提升了产品质量。

超低碳IF钢冶炼过程炉渣对夹杂物控制研究进展

超低碳IF钢板主要应用于汽车面板等超深冲部件,其面临的主要质量问题是夹杂物、卷渣、气泡造成的炼钢缺陷,因此全生产流程中所采用的炉渣性质对控制炼钢缺陷具有重要作用。分别从炉渣的物化特性以及所在工序炉渣特性两个角度归纳总结了炉渣对夹杂物控制产生的影响,发现炉渣对夹杂物的吸附溶解与炉渣的物化性质和夹杂物的尺寸相关。RH精炼渣主要控制目标是低氧化性和合适的w(CaO)/w(Al_(2)O_(3)),TFe质量分数一般控制在2.0%~8.0%,w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))控制在1.2~1.8,此外精炼渣碱度一般控制较高为4.0~10.0。中间包覆盖剂和结晶器保护渣首先要防止钢液增碳,其次是防止渣中SiO_(2)造成钢液的二次氧化,同时它们还应拥有良好的吸附夹杂物的能力。超低碳IF钢中间包高碱度覆盖剂一般碱度为2.9~11.5,w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))控制在1.0~2.5,(FeO+MnO)质量分数控制在1.9%~4.0%。而超低碳IF钢结晶器保护渣的碱度一般控制较低在0.85~1.0,w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))控制在5.0~8.5,(FeO+MnO)质量分数小于1%。

工业试验Mg脱氧HSLA钢CGHAZ的夹杂物、组织及韧性的特征分析

Mg作为第三代氧化物冶金技术的关键脱氧剂有助于提升高强度低合金钢(HSLA)的组织韧性。利用夹杂物自动分析系统、金相显微镜、焊接热模拟试验机等研究了Mg脱氧对HSLA钢粗晶热影响区(CGHAZ)夹杂物、组织以及低温冲击韧性的影响。结果表明,在200 kJ/cm的大线能量焊接条件下,Mg脱氧钢CGHAZ中生成了大量Mg-Ti-Mn-S夹杂物,由于这种类型的夹杂物可以促进针状铁素体(IAF)组织的形成,所以在200 kJ/cm大线能量焊接后,Mg脱氧钢CGHAZ低温冲击韧性优异,-20℃冲击功为204 J,断裂方式为韧性断裂。本研究成果可为提高大线能量焊接厚板钢组织性能提供理论与试验依据。

精炼钢包镁碳砖损毁机理分析和防范措施

精炼钢包镁碳砖属于不烧碳复合耐火材料,以熔点为2800℃的高熔点碱性氧化物氧化镁和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料为原料,添加各种非氧化物添加剂,用碳质结合剂结合而成。针对精炼钢包寿命波动大的问题,根据精炼渣成分变化和渣线部位镁碳砖物理化学性能,从化学反应熔损、高温真空分解挥发、熔渣侵蚀、钢液冲刷和弧光热冲击等几个方面分析导致LF钢包镁碳砖损毁的原因,制定有效的防范措施,提高了包衬寿命。

45圆钢过程控制对絮流影响的研究

旨在探讨冶金行业炼钢过程中减少絮流的方法和措施。首先介绍了絮流的定义和形成机理,然后分析了絮流对炼钢过程的影响,最后提出了防止絮流的方法和措施,包括优化炼钢工艺、提高钢水纯净度、加强过程控制管理等。

700L高强钢生产工艺及性能研究

通过采用合适的化学成分、控制轧制和冷却工艺,可以将700L钢直接热轧成双相钢钢板。通过实验控制钢板的待温厚度、终轧温度、终冷温度以及回火温度,即将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围,然后快速冷却,从而控制最终形变温度及冷却速度,该方法可获得铁素体和M-A岛双相组织。结果表明,回火后,700L高强钢板平均屈服强度为704 MPa,平均抗拉强度为805 MPa,延伸率和冲击功也有所改善,性能合格率达到100%。

稀土Ce对高强工程机械用钢夹杂物和高温塑性的影响

通过向高强工程机械用钢中加入稀土合金,研究了Ce对夹杂物和高温塑性的影响。通过扫描电镜、能谱分析、夹杂物自动分析系统和热力学计算对夹杂物的类型、数量和尺寸进行分析。利用Gleeble1500热模拟机测定了实验钢的高温塑性,并使用光学金相显微镜和扫描电镜观察断口形貌及组织。结果表明,加入Ce后,钢中夹杂物由不规则的Al_(2)O_(3)、MnS和Al_(2)O_(3)+MnS复合夹杂物转变为球状或椭球状的Ce_(2)O_(2)S和CeS,数量增多,尺寸减小了37.64%。650~1050℃范围内含Ce钢的断面收缩率均高于无Ce钢,具有更好的高温塑性。这是由于Ce处理生成的小球状稀土夹杂物减轻了应力集中,与基体能够协调变形,同时它们能够诱导晶内铁素体形核,最终高温塑性得到改善。

射流冲击强化改性研磨对G30Cr15MoN轴承钢表面性能的影响

为探究射流冲击强化改性研磨加工对G30Cr15MoN轴承钢表面强化过程的影响规律,运用Abaqus有限元软件以单硬质球模型为基础,改变球心点距离进行多球数值模拟,分析不同球数加工后的G30Cr15MoN轴承钢沿采样路径产生的残余应力、等效塑性变形和表面形貌规律,并与试验结果对比分析。结果表明:随着硬质球数增加,G30Cr15MoN靶材在同一层深下产生的等效塑性变形值增大,等效塑性变形的深度不变,硬质球数从9粒增加到13粒时,产生的最大等效塑性变形、残余应力和表面粗糙度值增幅最大;不同数量硬质球均在0.2 mm处出现残余压应力峰值,具有次表层强化特征;残余应力变化幅度与等效塑性变形变化幅度趋势一致;13粒硬质球数值模拟获得的表面残余应力、最大残余应力、表面粗糙度值与射流冲击强化改性研磨加工试验数据基本吻合,验证了仿真模型的正确性。

稀土Ce含量对GCr15SiMn轴承钢冲击性能的影响

制备了不同Ce加入量的GCr15SiMn轴承钢,并对其冲击性能的变化及影响因素进行分析。结果表明:钢中MnS和Al2O3夹杂物在适量Ce的作用下变为球形或椭球形且尺寸较小的稀土夹杂物;稀土夹杂物的种类和数量随Ce含量的增加而增加,Ce加入过量后,夹杂物出现聚合长大导致其尺寸变大且形貌不规则;随着Ce含量的增加,试样的冲击性能先升高后降低,当Ce含量为0.016%时,直径3μm以下小尺寸夹杂物占比最多,夹杂物分布最弥散,且试验钢冲击性能最佳,比不加Ce时提高了173.7%,Ce含量过高时反而降低冲击性能。

2100 MPa级高强度悬架弹簧钢的质量要点

汽车工业是弹簧钢的最大用户,而我国有全球最大的汽车市场。随着国家节能减排、“碳达峰、碳中和”目标的提出,传统燃油车的轻量化是大势所趋,而新能源汽车必将迎来进一步的蓬勃发展。新能源汽车底盘需要具备更大的承载力,而底盘系统轻量化是传统燃油车轻量化的重要组成部分,这两方面均要求悬架弹簧需具备更高强度、更大的承载力。为了满足新能源汽车和汽车轻量化的发展要求,兴澄特钢开发了2100 MPa级高强度弹簧钢。结合实际案例研究,介绍了2100 MPa级高强度悬架弹簧钢的开发过程中非金属夹杂物、脱碳、偏析等关键质量指标对高强度钢的影响,并提出相应的控制措施。

铜冶炼企业中原料库智能天车的功能需求及关键技术探析

铜冶炼行业中原料的搬运大多依靠人工驾驶天车进行,员工劳动强度大,天车运行效率不高,信息及现场管理原始粗放,急需借助智能化手段优化原有作业模式,以减轻员工劳动强度,提高生产效率,改善工作环境,实现无人化管理。针对以上问题及优化目标,对多品种物料原料库智能天车的软硬件功能需求以及精准定位技术、吊具防摇摆等关键技术进行探析,为后续深入设计和实施提供技术支撑。

高效率生产优质45钢工艺实践

文章介绍了45#优质碳素结构钢冶炼的生产实践。依据客户对45钢产品的质量要求,结合公司的设备能力,通过严格控制关键工艺环节,不断优化生产工艺技术,同时各工序紧密配合提高效率,探索出适合汉钢公司的提质降本,稳定高效顺行的优质45钢工艺技术。

LF软吹时间对硅脱氧弹簧钢氧化物夹杂的影响

探讨了硅脱氧弹簧钢中氧化物夹杂的形成机理及其影响因素,特别关注了LF软吹时间对氧化物夹杂形态和数量的影响。通过一系列试验和金相分析,发现硅脱氧剂的使用和冶炼温度是影响氧化物夹杂的关键因素。随着硅脱氧剂的加入,钢液中的氧气含量减少,降低了氧化物形成的可能性。同时,合适的冶炼温度对于控制氧化物夹杂也至关重要。研究结果为优化硅脱氧弹簧钢的生产工艺,提高钢材质量提供了重要的理论依据和实践指导。

钢液Ca含量控制对Ds夹杂物的影响研究

分析研究了某公司生产的GCr15钢、45钢钢液Ca含量对Ds夹杂物的影响。研究了GCr15钢、45钢在LF精炼过程加入含Ca硅铁合金,钢液增Ca质量分数约(4~5)×10^(-6)。控制硅铁合金在BOF出钢时加入,同时取消Ca处理,可控制中包钢液w(Ca)≤3×10^(-6)。GCr15钢、45钢控制硅铁合金全部在BOF出钢过程加入,LF结束时夹杂物均主要为MgO·Al_(2)O_(3);控制硅铁合金全部在LF精炼过程加入,LF结束时夹杂物主要为CaO-Al_(2)O_(3)和MgO·Al_(2)O_(3)。随钢液Ca含量增加,轧材Ds夹杂物数量密度正比例增加;钢液Ca含量增加,Ds夹杂物极值尺寸并未明显增加。分析了多组不同钢种钢液Ca含量同轧材Ds夹杂物的关系,随钢液Ca含量增加,Ds夹杂物数量密度及极值尺寸均呈增加的趋势,但Ca含量降低Ds夹杂物极值尺寸并非必然降低。控制钢液Ca含量只能减少Ds类夹杂物的数量,但Ds夹杂物尺寸仍不能得到有效控制。

4330V钢材夹杂物对比分析研究

4330V为石油机械用钢,有较高的纯净度控制要求。为使国产4330V钢材达到进口钢材的夹杂物控制水平,取进口SAE4330VMOD试样对夹杂物水平进行对比。本文对两种钢材的夹杂物数量、类型、尺寸、形态作了对比分析,为控制改善指明了方向。

Mg处理对厚板中第二相粒子、HAZ组织及韧性的影响

综述了Mg对钢中第二相粒子、HAZ组织及韧性的影响,同时讨论了w(Ti)/w(N)及Al、Nb和B等合金元素对Mg处理钢板组织和性能的影响。当w(Mg)=27×10^(-6)时,HAZ中IAF体积分数最高,为55.4%,能够促进IAF生长有效夹杂物尺寸集中在2μm左右。随着Mg含量增加,钢中纳米TiN粒子增量细化析出,HAZ的低温冲击功值随着纳米TiN粒子的体积密度增加呈直线关系上升。对于铁素体船板钢,Mg处理后促进了晶内针状铁素体的生长,添加49×10^(-6)的w(Mg)后,-40℃焊接热影响区的冲击韧性从20 J增加到167 J。对于贝氏体海工钢,添加42×10^(-6)的w(Mg)后,第二相粒子的高温下溶解量大,钉扎力下降,晶粒粗大,-40℃HAZ韧性从加w(Mg)=2×10^(-6)的201 J降低到加w(Mg)=42×10^(-6)的58 J。w(Ti)/w(N)保持在3.42左右较为合适,此时第二相析出粒子数量较多,尺寸较小,增强了对晶界的钉扎作用。Al的添加会降低钢的HAZ韧性,当w(Al)=200×10^(-6)时,-20℃的冲击功从201 J降低到75 J。Nb添加后晶粒粗大,增加了钢中的脆性组织,Mg处理钢中加入160×10^(-6)的w(Nb)后,-40℃HAZ冲击韧性从127 J降低到58 J。B会提高钢的淬透性,在晶界处的偏聚抑制了晶界铁素体的形成,Mg处理钢中加入22×10^(-6)的w(B),-40℃冲击韧性从40 J提高到141 J。

稀土对GCr15轴承钢超高周疲劳性能的影响

通过对添加稀土和不添加稀土两种GCr15轴承钢的超高周疲劳性能试验,分析裂纹断口形貌,讨论裂纹萌生和扩展机理,研究稀土对轴承钢超高周疲劳性能的影响机理。

利用在线热处理技术研发YL82B-QM高强钢绞线

通过调整炼钢成分(质量分数),将V含量由0.09%降低到≤0.005%,Cr含量由0.28%降低到≤0.05%,Mn含量由0.85%降低到0.70%,在降低了合金元素情况下,通过调整连铸轻压下工艺、在线热处理技术(吐丝温度890~910℃、盐槽温度510~520℃)生产的Φ15 mm YL82B-QM高强钢绞线盘条,平均抗拉强度达到1227 MPa,断面收缩率39.3%,索氏体化率98%,同圈强度在40 MPa范围内,晶界渗碳体和心部马氏体≤1.0级;与传统的Cr、V合金化Φ15 mm YL82B-V风冷盘条相比,盘条性能更加优良,降低了合金成分的加入量,且不需要风机冷却,极大的降低了能源消耗,做到了绿色环保工业生产,该盘条用于生产Φ10 mm 1570 MPa级轨枕钢丝,经过客户验证,钢丝抗拉强度、延伸率、弯折等重要指标均符合标准要求。