重轨钢外来夹杂物特征的研究

人为地将保护渣、耐火材料、炉渣和钢锭模内残留物加入重轨钢中 ,采用金相显微镜及电镜能谱仪检测所形成夹杂物的特征 结果表明 ,不同的加入物所形成的夹杂物的能谱不同 。

炼钢过程中夹杂物特征的控制

在Ovako钢厂应用光电直读光谱仪（OES）方法分析钢样，从取样到提供化验结果，时间不超过10min，分析内容包括氧含量，夹杂物尺寸及其组成。利用人机界面，操作人员很容易进入数据分析系统，应用新系统检测并评估了大量生产试样，结果表明试样中的夹杂物尺寸分布和氧含量与成品中的氧含量有相互对应关系，在钢包炉精炼过程中采取措施可减少影响钢材洁净度的夹杂物数量或氧含量，说明在钢包炉精炼过程中控制夹杂物特征是可行的。

La-Ce处理对75Cr1钢夹杂物和耐蚀性影响的工业试验

锯片长期在共振、较大侧压力、拉应力以及与冷却介质接触下服役,要求锯片钢具有一定的弹性强度、疲劳强度、冲击韧性和耐蚀性能。钢中非金属夹杂物会打破钢基体的连续性,易引起钢中裂纹的产生,并对钢的耐点蚀性能有着重要的影响。通过对工业试验所生产的不同稀土含量的75Cr1锯片钢进行夹杂物特征分析、电化学极化试验和腐蚀失重试验,研究了稀土处理对75Cr1钢洁净度和耐蚀性的影响。结果表明,适量的稀土处理可以显著脱除钢中氧、硫元素,变质钢中夹杂物,提高钢基体的耐蚀性。未添加稀土的75Cr1钢中总氧质量分数为0.0020%,总硫质量分数为0.0012%;钢中典型夹杂物为Mg-Al-O复合氧化物夹杂和CaS+MnS夹杂,夹杂物平均尺寸为2.1μm;钢的点蚀电位和自腐蚀电位分别为-410 mV和-1000 mV。铈质量分数为0.0136%和镧质量分数为0.0072%的75Cr1钢中总氧质量分数和总硫质量分数分别为0.0011%和0.0008%;钢中典型夹杂物为RE_(x)S_(y)+CaS以及少量的Al_(2)O_(3)夹杂,钢中夹杂物的平均尺寸为1.7μm,钢中的夹杂物数量呈现出降低的趋势,夹杂物的分布也更加弥散,夹杂物的形状从不规则形状转变为类球状;钢的点蚀电位和自腐蚀电位得到显著提高,分别为-336 mV和-981 mV,自腐蚀电流和腐蚀速率降低;热力学计算表明,稀土硫化物夹杂的浓度积比硫化锰与硫化钙的浓度积小,因而稀土处理75Cr1钢耐点蚀性能得到改善。75Cr1钢作为小批量生产的钢种,避开了稀土处理后连浇堵水口的隐患,因此稀土处理75Cr1钢具有较强的工业适应性。

汽车用高强度弹簧钢54SiCrV6和54SiCr6的超高周疲劳行为

研究了54SiCrV6和54SiCr6两种洁净高强弹簧钢的超高周疲劳行为,并利用FESEM和EPMA对疲劳断口进行了观察．实验结果表明,在高应力幅区,两种弹簧钢的疲劳破坏均起源于表面基体;而在低应力幅长寿命区,疲劳开裂均发生在试样内部． 54SiCrV6钢的S-N曲线为典型的台阶式曲线,在109循环周次内,其疲劳极限消失;而54SiCr6钢存在疲劳极限．疲劳断口分析表明, 54SiCrV6钢内部破坏是由钢中小夹杂物聚集引起的,而在54SiCr6钢中则起源于碳化物的偏聚．临界夹杂物尺寸的估算表明,当高强弹簧钢中的夹杂物尺寸大于临界夹杂物尺寸时,其疲劳极限消失．

Ce对75Cr1钢洁净度、组织与耐点蚀性能的影响

通过对不同Ce含量的75Cr1钢中夹杂物的特征分析,以及对显微组织演变的原位观察和电化学极化实验,研究了Ce处理对75Cr1钢的洁净度、组织与耐蚀性能的影响。结果表明:Ce能有效去除钢中的O、S等杂质元素,随着Ce含量的增加,75Cr1钢中典型夹杂物从初始的Ca-Mg-Al-O+MnS+CaS+TiN转变为Ce_(2)O_(2)S和Ce_(2)O_(2)S-CeAlO_(3)夹杂,而后转变为稀土硫化物夹杂;O、S含量降低到一定程度后,Ce与P和As等残余元素结合形成稀土磷化物和稀土砷化物夹杂;夹杂物的尺寸、数量呈现先减小后增加的趋势,形状从不规则形状转变为球状,当Ce过量时又转变为不规则形状。适量的Ce处理可以明显细化奥氏体晶粒并抑制其长大,还可以提高钢的耐蚀性能。添加质量分数为0.0195%Ce时,75Cr1钢的洁净度、组织细化和耐点蚀性能最佳。