酸洗搪瓷钢密着性能影响关键因素研究

为提高酸洗搪瓷钢的密着性能,研究了酸洗搪瓷钢密着性能的影响因素,包括烧搪时间、脱脂效能、表面色差和表面粗糙度,对不同脱脂程度、表面状态及粗糙度的试样进行涂搪和烧搪,并采用落球冲击法对密着性能评级。结果表明:在850℃进行烧搪时,烧搪时间从5 min延长至10 min,密着等级从2.0级提高至1.0级。同时,烧搪5 min时,脱脂不充分、保护渣增碳所致色差和降低粗糙度都会降低钢板和瓷釉之间的密着性能,其中脱脂不充分和色差的影响可通过延长烧搪时间至10 min进行改善,但延长烧搪时间后,粗糙度对密着性能仍存在显著影响。

铸坯火焰清理深度对超低碳冷轧搪瓷钢搪瓷性能的影响

通过研究调整铸坯火焰清理深度,验证超低碳冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性、密着性以及氢渗透性的变化情况。研究结果表明,铸坯火焰清理深度从4mm降低至2mm,超低碳冷轧搪瓷钢没有出现鳞爆现象,密着等级无变化。氢渗透试验结果显示,降低铸坯火焰清理深度至2mm后,氢渗透时间和抗鳞爆敏感性TH值无明显变化,且TH值均>10min/mm^(2),抗鳞爆性能优良。

提高高钛超低碳搪瓷钢可浇性生产实践

针对高钛超低碳搪瓷钢可浇性差、水口易结瘤情况,对水口结瘤物和结瘤原因进行了机理分析。后续通过强化钢包顶渣改质,降低了顶渣氧化性。全工序低氧位控制,减少氧化铝夹杂物的产生。合理地控制RH循环时间和精炼后钢水镇静时间,严格执行保护浇注和控制大包下渣等措施,钢水可浇性大幅提高,实现搪瓷钢连浇炉数由原来3炉提高至6炉。

低碳冷轧搪瓷钢DC01EK研发及抗鳞爆性能研究

通过安钢1780 mm热连轧-1550 mm冷轧生产线研发了1.8 mm的低碳冷轧搪瓷钢DC01EK(/%:C≤0.06,Si≤0.03,Mn:0.15~0.25,P≤0.015,S:0.010~0.020,Alt:0.020~0.040,B:0.0010~0.0020)和抗鳞爆性能研究。热轧采用直接热装工艺,终轧温度890℃,卷取温度720℃,控制BN、MnS和Fe_(3)C第二相粒子析出,以提高抗鳞爆性能,采用810℃退火温度,提高了低碳冷轧搪瓷钢DC01EK的冲压性能。结果表明:低碳冷轧搪瓷钢DC01EK屈服强度在208~239 MPa,抗拉强度在333~348 MPa,伸长率>36%,其金相组织为铁素体和珠光体,能够满足冲压成形要求。并通过氢渗透试验,研究了硼元素及第二相粒子对低碳冷轧搪瓷钢抗鳞爆性能影响。

热水器内胆用高强度搪瓷钢的研制

研究了合金元素对热水器内胆用高强度搪瓷钢微观组织、力学性能及抗鳞爆性的影响。分析了热轧工艺(如终轧温度与卷取温度)、冷轧连续退火工艺对微观组织及力学性能的作用机制。试制结果表明,冷轧高强度搪瓷钢屈服强度为245~272 MPa,抗拉强度为362~386 MPa,延伸率为39.0%~41.0%,能够满足热水器内胆的制作要求。其显微组织主要由铁素体和珠光体组成,并弥散分布着少量MnS、TiN颗粒。通过抗鳞爆敏感性测试及终端用户检测,进一步验证了开发的高强度搪瓷钢具有良好的抗鳞爆性。

深冲搪瓷钢成形性与抗鳞爆分析

深冲搪瓷钢板不同于其他钢板,不仅要具有良好的塑韧性,还必须具备抗鳞爆性。要防止鳞爆,钢中必须含有一定量的第二相和空穴。因此,主要分析了搪瓷钢中获得合适的第二相种类、体积百分比及大小,使搪瓷钢在使用中既有良好的成形性能,又有良好的抗鳞爆性能。

热轧高强双面搪瓷钢板组织与性能研究

介绍了鞍山钢铁股份有限公司热轧高强双面搪瓷钢板的生产工艺、组织和性能,并分析了实现良好的双面搪瓷性能和高屈服强度的机理,该钢板完全满足用P04型致密瓷釉双面搪瓷的可搪性要求,且钢板搪后屈服强度达到280MPa以上。

退火方式对含硼冷轧深冲搪瓷钢组织性能的影响

在实验室条件下研究了罩式退火和快速连续退火两种方式对含硼搪瓷钢微观组织、力学性能和抗鳞爆性能的影响.结果表明:适当增加Mn,S的质量分数和添加微量B,实验钢不同方式退火板的性能均较好;连续退火板强度稍高于罩式退火板,伸长率A_(50)和rm值明显高于罩式退火板,综合力学性能较好;连续退火板的氢扩散速率明显小于罩式退火板,主要得益于采用快速连续退火得到的实验钢中铁素体晶粒内存在大量弥散分布的渗碳体颗粒作为有效氢陷阱;采用快速连续退火可以实现含硼搪瓷钢良好的力学性能和抗鳞爆性能的匹配.

退火工艺对含钛超低碳搪瓷钢板成型和贮氢性能的影响

就罩式退火和连续退火工艺对含钛超低碳搪瓷钢板成型性能和贮氢性能的影响进行了研究。结果表明 ,试验材料经连续退火后其成型性能较罩式退火好 ;经罩式退火后钢中析出相的密度 (单位体积内颗粒数 )较连续退火的大 ,钢板氢穿透时间延长 ,氢扩散系数减小。试验材料经罩式退火后其贮氢性能优于连续退火。

钛对冷轧超低碳搪瓷钢鳞爆性的影响

在相同轧制工艺和不同退火温度条件下,研究了添加钛的冷轧超低碳钢的氢渗透性和搪瓷的鳞爆性。研究发现,含钛的钢搪瓷鳞爆现象较轻;当退火温度提高到750℃时无鳞爆出现。显微组织分析表明,含钛钢中生成了钛化物相,并且随着退火温度的提高,钛化物析出量增多。氢渗透曲线测试证明,氢穿透时间和氢陷阱系数明显高于不含钛的钢。此外,随着退火温度的提高,氢渗透时间和氢陷阱系数也增大,而氢的扩散系数则降低。

钒钛微合金搪瓷钢中析出相和贮氢性能的研究

在相同的轧制和退火工艺条件下,研究了含V和含V、含Ti搪瓷钢的析出相及其对钢的贮氢性能的影响。结果表明,含V钢的析出相主要为V(C,N),而含V、含Ti钢的析出相主要为Ti(C,N)、V(C,N)和Ti_4C_2S_2,含V、含Ti搪瓷钢的贮氢性能优于只含V的搪瓷钢。

搪瓷钢的涂搪性研究

搪瓷层鳞爆是搪瓷钢板的常见缺陷。对Ti、V复合微合金化的低碳搪瓷钢板进行了不同压下量的轧制成形和不同温度的退火处理,研究材料再结晶状态及析出物和夹杂物分布对搪瓷层鳞爆及其与基体密着性的影响。试验结果表明,压下量和退火温度对搪瓷层与基体的密着性没有明显的影响,但对抗搪瓷鳞爆性有明显影响,完全再结晶和弥散分布的夹杂物有利于提高搪瓷钢板的抗鳞爆性能。

高氧搪瓷钢的生产实践

针对高氧搪瓷钢在用户搪瓷过程中经常出现的鳞爆、密着不良、针孔等致命问题,从理论研究入手,结合相关生产试验及用户使用检测结果,从冶炼成分的设计、炼钢工艺的研究、热轧开轧温度、终轧温度及卷取温度的研究、冷轧压下率等生产制造过程中各项关键工艺参数的研究,得到表面粗糙度范围稳定、夹杂物数及尺寸一定的金相组织、晶粒度、C、N、O成份范围一定的高氧搪瓷钢产品,最终解决了其在使用过程中频繁出现鳞爆、密着不良、针孔等问题。

超低碳搪瓷钢中氮的控制及其对夹杂物的影响

研究了超低碳搪瓷钢RH减泵增氮的规律以及搪瓷钢中氮含量对夹杂物的影响。结果表明,RH减泵增氮25 min以内,减泵时间与钢中氮含量的关系符合二次项公式y=-0.226x2+9.429x+31.21。搪瓷钢中夹杂物主要是含Ti的第二相析出物及少量单独的Al2O3颗粒。小尺寸夹杂物成分以TixS为主,大尺寸夹杂物成分以TiN为主。常规工艺搪瓷钢中氮含量为0.003 8%,两个增氮的搪瓷钢中氮含量分别为0.010 8%、0.012 7%,对应的钢中夹杂物总量分别是355.61、545.74、558.77μm2/mm2。常规工艺搪瓷钢中各个尺寸区间的夹杂物数量都是最少的。考虑搪瓷钢储氢性能和RH增氮时间,钢中氮含量宜控制在0.01%左右。

退火对冷轧搪瓷钢氢渗透性及搪瓷鳞爆性的影响

对冷轧钢板进行了模拟连续退火和搪瓷,然后采用电化学方法测量其氢渗透参数,研究退火温度对冷轧搪瓷钢板夹杂物形态和分布、氢渗透性和搪瓷鳞爆性的影响。结果表明,钢于650℃退火后以变形组织为主,夹杂物呈条带状;750℃退火后为等轴晶并有少量第二相在晶界析出;在750℃以下,随着退火温度的升高,试验用铜的氢扩散系数增大,但在750℃退火的钢氢扩散系数下降,随后随着退火温度的升高而再次上升;750℃退火的铜的抗鳞爆性最佳。

电热水器搪瓷钢内胆环缝搭接焊工艺

为减少某型电热水器搪瓷钢内胆环缝焊接过程中焊接缺欠的产生,文中开展了焊接工艺优化试验,通过设计3因素4水平正交试验,得到不同焊接工艺参数组合下的焊缝成形结果。采用极差分析法评估出各焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响程度,优化了1.8 mm厚DC01EK搪瓷钢板GMAW高速搭接焊工艺参数。试验结果表明,在选定的焊接工艺参数范围内,最优焊接工艺参数组合为焊接电流190 A,电弧电压27 V,焊接速度23 mm/s。焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响由大到小依次为焊接电流、焊接速度和电弧电压。优化后试样焊接过程稳定,接头力学性能良好,内胆两侧环缝连续均匀,无明显焊接缺陷,满足脉冲压力试验要求。

高强度热轧搪瓷钢搪烧后组织及力学性能研究

采用加热炉在不同温度下对高强度热轧搪瓷钢进行模拟搪烧实验,观察了实验钢搪烧前后的显微组织并进行了力学性能测试,最后对模拟实验结果进行了实际涂搪验证。结果表明,该热轧高强搪瓷钢的晶粒细小,主要析出物为纳米级Ti C粒子。该搪瓷钢实际涂搪后仍具有较高的强度和断后伸长率,屈服强度≥350 MPa。该搪瓷钢在880℃以上温度进行搪烧时,屈服强度基本不再下降。重要原因是搪烧过程中搪瓷钢的晶粒几乎没有长大,即细晶强化的坚挺作用。而实验钢在搪烧过程中保持细晶的原因之一是锰元素对组织的细化作用,另一个原因是纳米Ti C颗粒的细化作用。

搪瓷烧制工艺对330MPa级热轧搪瓷钢组织性能的影响

在低碳钢基础上适当增加了C、Mn、S的含量,设计了330 MPa级热轧搪瓷钢。采用电阻炉模拟搪瓷烧制,研究了搪烧烧制温度及烧制时间对试验钢微观组织和性能的影响。研究发现:试验钢组织以铁素体为主,少量珠光体分布于晶界的三向交叉处。经模拟搪瓷烧制后,组织没有明显的变化,随搪瓷烧制时间的延长,铁素体晶粒尺寸成增大趋势,珠光体含量逐渐降低。模拟搪烧保温时间为较短的2 min时,钢板强度升高;随着保温时间的延长,试验钢的强度逐渐下降,塑性提高。860℃保温超过10 min和890℃保温超过5 min模拟搪瓷烧制后的试验钢屈服强度低于330 MPa,无法达到强度性能指标。试验钢的C、Mn、S含量均较高,氢渗透时间明显高于临界值,可达到抗鳞爆性能指标。

搪烧对热轧酸洗搪瓷钢抗鳞爆性能影响的研究

通过对C:0.020%,Mn:0.158%,Ti:0.092%的热轧酸洗搪瓷钢三组试样:搪烧前、一次搪烧(800℃搪烧10 min)后、二次搪烧(在一次搪烧的基础上,再次800℃搪烧10 min)后的三组试样,用TH值法研究其储氢能力变化。发现烧搪前试样的晶粒度为8.5,金相组织为铁素体加少量渗碳体,TH值为2.47 min·mm^(-2)。一次搪烧和二次搪烧后试样,其晶粒度和金相组织与搪烧前试样无显著变化。一次搪烧后试样TH值变为1.65 min·mm^(-2),二次搪烧后试样TH值变为1.64 min·mm^(-2)。TH值的减小主要是因为二相粒子的数量减少。

热水器内胆用热轧搪瓷钢的开发与性能

通过180 t顶底复吹转炉+LF成分控制及Ti微合金化,连铸成230 mm板坯经1200-1250℃加热,控制轧制后快速冷却至500~700℃卷取等工艺措施,山西太钢不锈钢公司成功开发了热水器内胆用热轧搪瓷钢(/%:≤0.14C,≤0.06Si,≤1.20Mn,≤0.030P,≤0.025S,≤0.10Ti)2 mm热轧钢板。结果表明,热轧钢板经850℃10 min模拟搪烧后仍具有较高的强度(R_(m) 366 MPa)以及良好的成型性能;热轧态晶粒均匀细小,搪烧后晶粒尺寸无明显变化,且有大量第二相粒子弥散析出;工业生产的搪瓷钢经单面搪瓷后表现出良好的抗鳞爆性能;能够满足制作热水器内胆的各项应用要求。