电解铝液中的Fe、Si、H、氧化铝夹杂对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、能谱分析等手段研究了电解铝液中的铁、硅、氢、氧化夹杂对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的遗传影响。结果表明:电解铝液中形成的氢和氧化夹杂是相互影响的,铝液中的氢主要寄生于氧化物夹杂上。氧化物夹杂不被铝液润湿,在合金凝固过程中,作为氢气泡形核基底的氧化物夹杂,易被枝晶组织推向晶界,在晶界上形成杂、气共生的夹渣、疏松、气孔,疏松和气孔是铸态、均匀化态Al-Zn-Mg-Cu合金断裂的原因。电解铝液中的铁、硅杂质与合金中的Mn、Cu等元素作用形成AlFeMnSi、Al6(FeMn)、Al7Cu2Fe等难溶相,分布于晶内、晶界。均匀化处理过程中,难溶相发生球化。合金经热轧变形后,难溶相发生破粹并沿轧线呈带状分。硬脆的难溶相作为潜在的裂纹源,是造成峰值时效态合金断裂的原因。

木条与高温铝液作用对铝液中形成氢和氧化铝夹杂的影响研究

本文以工业铝电解生产采用木条熄灭阳极效应过程为研究对象,采用外热式电阻炉-高温铝液模拟木条熄灭阳极效应期间铝液与木条的作用过程,采用化学分析、热分析、氢分析、OM分析、SEM分析、EDS分析方法,研究木条在高温铝液中裂解导致铝液吸氢、增杂的过程,从微观机制上揭示熄效应处理对铝液中氢和氧化铝夹杂形成过程的影响机理。试验结果表明,采用木条熄灭阳极效应使铝液氢和氧化铝夹杂含量增加。

奥氏体不锈钢氧化铝类夹杂物控制工艺实践

氧化铝类夹杂物属脆性夹杂物,奥氏体不锈钢中氧化铝类夹杂物级别过高,会影响不锈钢的塑性、韧性、抗疲劳及抗腐蚀性能,中航上大高温合金材料股份有限公司熔炼分厂通过控制AOD脱氧制度,减少氧化铝类夹杂物产生,降低精炼碱度,降低夹杂物中氧化铝的含量占比,浇注过程使用氩气保护装置,防止二次氧化,形成二次夹杂的方式,将氧化铝类夹杂物级别整体控制在1.0级以下。

一种超低碳钢中夹杂物的控制方法研究

一种超低碳级别的钢种是指碳的重量含量在0.0020%(20 ppm)以下的钢种。随着社会经济的发展,超低碳钢材在汽车加工、薄板加工等领域得到了越来越广泛的使用。但目前国内外同行在生产这种钢种时,需要对板坯表面进行煤气火焰扒皮处理,才能满足该钢种对夹杂(主要是氧化铝夹杂)的控制要求。但扒皮涉及到设备投资、增加成本以及排放的二氧化碳对空气的污染,因此需要研究出既能把夹杂控制在要求的水平,又不需要对板坯进行扒皮处理的炼钢夹杂控制技术。

连铸板坯中的Al_2O_3夹杂缺陷及其对冷轧板性能的影响

采用取样分析和跟踪试验方法，研究了连铸板坯中的Ａｌ２Ｏ３夹杂低倍缺陷对０８Ａｌ和ＷＬＣ冷轧板性能和质量的影响，结果表明：Ａｌ２Ｏ３夹杂缺陷一般不影响冷轧板的冷弯性能和力学性能的σｓ和σｂ值，但对延伸性能（δ值）和深冲性能（杯突值）以及内部质量均有影响，表现为随着铸坯中Ａｌ２Ｏ３夹杂级别的增高。

6082铝合金圆管氧化黑线缺陷原因分析

运用金相分析、扫描电镜能谱测试等分析测试方法分析了6082铝合金圆管表面氧化黑线的形态,对比了黑线区域和正常区域的晶粒组织、第二相形状、分布、大小等情况,同时分析讨论了硅添加剂、夹杂、挤压死区对氧化黑线的影响。结果表明:6082铝合金表面氧化黑线部位存在粗大而数量众多的含Si、Mn颗粒以及团聚的氧化铝夹杂。通过添加合适的硅添加剂、加强精炼和过滤管控以及减少挤压死区等措施,可减少6082铝合金表面出现氧化黑线的不良率。

铬钢中MgO和MgO·Al_(2)O_(3)形成的热力学条件及夹杂物的演变

在高铬钢的精炼过程中,铝通常作为脱氧剂加入到钢液中,从而形成氧化铝(Al_(2)O_(3))和尖晶石(MgO-Al_(2)O_(3))等夹杂物,导致高铬钢疲劳失效和表面缺陷,因此,用户对高铬钢洁净度的要求不断提高。了解高铬钢中夹杂物的形成条件,减少其对钢质量的危害是很重要的。在本研究中,首先研究了1873 K下17 mass%Cr钢液中MgO和MgO・Al_(2)O_(3)。形成的热力学条件。结果表明,MgO在高铬钢中比在普通钢中更稳定。在高铬钢中,MgO和MgO-Al_(2)O_(3)稳定条件的边界向Al含量高、Mg含量低的方向移动。这一原因被认为是Cr和Mg之间的热力学相互作用的影响。估算出Cr与Mg的相互作用参数为0.040,从而解释了MgO与MgO・Al_(2)O_(3)稳定条件的边界。建立了Fe-Cr-Al-Ca-Mg-O体系在1873 K时的相稳定图,用以评估铬对MgO、MgO・Al_(2)O_(3)和CaO-MgO-Al_(2)O_(3)(液态)稳定条件的影响。随后,研究了17 mass%Cr钢液中夹杂物在1873 K时的变化。通过研究MgO和MgO・Al_(2)O_(3)的稳定条件,对Cr钢液中夹杂物的变化进行了合理的解释。

双联行星轮断齿原因

某型矿车电动轮上的双联行星轮在运行过程中发生断裂。采用宏观观察、扫描电镜分析、金相检验、硬度测试等方法分析了该行星轮断裂的原因。结果表明:行星轮断齿处呈典型的疲劳断裂特征;裂纹源位于距离齿根次表面约2 mm位置,裂纹源处存在平行于齿宽方向的大尺寸纺锤形氧化铝夹杂物,裂纹从该处萌生并扩展,最终导致行星轮发生断裂。

超低碳贝氏体钢埋弧焊焊接接头韧化机理分析

对超低碳贝氏体钢埋弧焊焊接接头焊缝区显微组织进行分析,发现焊缝区韧性与针状铁素体的含量存在一定的关系.对焊接接头组织进行扫描电子显微镜观察和能谱分析.结果表明,焊缝区针状铁素体以Al2O3夹杂物为核心多维形核呈放射状生长;利用EBSD对焊接接头组织进行晶体学取向研究,结果发现,焊缝针状铁素体晶粒取向并不完全随机分布,在某些晶体学方向上存在取向择优;各针状铁素体之间呈大角度晶界;从同一夹杂物上长出的针状铁素体,沿同一方向背向生长的针状铁素体具有相同的取向,可能因为它与奥氏体具有一定的晶体学取向关系.

阳极效应对电解铝液中氢形成的影响机理研究

采用铝液通氢的方法模拟木条裂解产物氢、H2O（汽）与铝液作用过程,利用化学分析、氢分析、扫描电子显微镜（SEM）以及分子动力学方法,研究了氢及通氢时带入的水与铝液反应过程,模拟计算氢在铝液中的扩散方式以及影响扩散的关键环节。研究氢、氧化铝夹杂在铝样中的形貌与分布规律,从微观机制上揭示氢对电解铝液的传质规律。结果表明:熄效应使铝液氢含量增加,实验铝液氢含量达到1.266 m L/100 g,铝液中的Al3Ti、Al2O3共同吸附铝液中的氢形成AlTiOH团簇,寄生于氧化铝夹杂表面的氢随氧化铝夹杂悬浮于铝液中,是铝液中氢含量明显升高的原因。

减少冷轧钢板线状和白筋缺陷的措施

介绍了日本一些钢厂为减少冷轧钢板表面线状缺陷、提高冷轧钢板质量采取的措施,即通过向钢水中添加稀土金属,实施电磁搅拌,降低氧化铝聚集,以及调整冷轧最终机架的工作辊粗糙度和压下率可有效减少钢板的表面线状缺陷。

铁路车辆用LZ50钢车轴裂纹的形成机理

铁路车辆用车轴经锻造及机械加工后,在其表面常发现纵向裂纹,造成车轴报废。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、维氏硬度计等分析手段,对LZ50钢车轴表面裂纹形成的机理进行了研究。发现车轴微裂纹的形成可有两种机理:一是车轴钢坯中的显微缩松在锻造时被轧扁但未完全弥合所致;二是由车轴钢坯中的氧化铝类夹杂物在锻造时形成裂纹源,导致车轴微观组织脆性穿晶断裂。

LZ50钢车轴发纹成因分析

采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪等仪器分析手段对LZ50钢车轴机加工后出现发纹的原因进行了分析。结果表明:该车轴发纹是由于钢中的氧化铝类夹杂物在机加工时暴露于车轴表面而形成的缺陷;同时提出了通过氩封浇注的方法来减少二次氧化所带来的氧化物夹杂,从而提高了车轴的磁粉探伤合格率。

连铸铝镇静钢的钢水准备

在连铸生产铝镇静钢时 ,水口絮流一直是困扰工程技术人员的一个难题。从絮流的原因入手 ,分析了 Al2 O3生成的控制。并介绍了几种钢水钙化的方法 。

SS400钢卷冷弯不合格原因分析

通过宏观检验、力学性能测试、化学成分分析和金相检验对SS400钢卷冷弯不合格的原因进行了分析。结果表明:钢板中氧化铝夹杂偏多是冷弯试样出现裂纹的主要原因,同时提出了减少冷弯裂纹出现的措施。

热镀锌板表面白色线状缺陷的分析与控制

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析了热镀锌板表面的3类白色线状缺陷的锌层特征、缺陷微观形貌及化学成分。结果表明:缺陷试样表面锌层的晶粒尺寸明显小于正常试样,造成视觉上的白线缺陷;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类缺陷分别由基板氧化铝夹杂,镀前钢板表面密集的细微划痕,以及带钢表面粘附的锌灰和锌渣造成。针对白线缺陷的形成原因,提出了相应的控制措施。

7075-T73铝合金高锁螺母断裂原因

7075-T73铝合金高锁螺母在装配时发生纵向断裂。通过宏观观察、扫描电镜分析、能谱分析以及金相检验等方法,结合生产工艺和零件复查结果,对高锁螺母的断裂原因进行了分析。结果表明:原材料中存在氧化铝夹杂,在装配应力作用下裂纹起源于氧化铝夹杂处,并沿厚度方向扩展,最终导致高锁螺母断裂。建议增加原材料缺陷检查工序以及严格执行无损检测工艺,避免此类故障再次发生。

扫描电镜在质量事故分析中的应用

应用扫描电镜断口分析、能谱定性分析、光学显微形貌测试等方法 ,针对公司重要产品因细小裂纹而连续四炉产品全部报废的重大质量事故 ,分析了引起报废裂纹缺陷的性质及产生原因。结果表明 :缺陷主要是大量集聚分布的脆性Al2 O3 夹杂及其裂纹 ,属原材料缺陷 ,是冶炼时氧化还原工艺控制不当 ,或加Al量不均匀所致。据此立即采用了相应调整和改进冶炼工艺措施 ,有效消除了原始缺陷 ,迅速提高了产品质量和效益。

LF炉外精炼钙处理的工艺理论与实践

通常在冶炼低合金铝镇静钢时,由于在连铸过程中易发生钢水二次氧化,致使钢液中形成氧化铝内生夹杂,严重时可造成中包水口堵塞。目前在生产铝镇静钢时,一般采用在LF炉精炼后期进行钙处理去除氧化铝夹杂,并通过控制钢水中钙铝酸盐的形态来改善钢水的流动性和可浇铸性。本文介绍了铝镇静钢的生产工艺流程,结合夹杂物形态改变的原理对铝镇静钢钙处理工艺进行分析,并提出了钙处理过程中LF炉的关键控制措施。实践证明,通过LF炉白渣工艺,同时优化LF炉底吹氩及钙处理操作工艺,有效改善了铝镇静钢的可浇铸性。

合金工具钢SAE6150断面收缩率低及改进措施

针对D13mm的合金工具钢SAE6150在力学性能检测中断面收缩率低现象,对合金工具钢SAE6150开展力学性能比对、化学成分分析、金相高低倍检测、断口形貌及微区成分分析。结果表明,材料中靠近心部存在大尺寸脆性氧化铝类夹杂及脆硬组织贝氏体,大尺寸脆性氧化铝类夹杂在拉拔过程中破碎,形成显微空洞,导致应力集中,成为拉拔断裂的裂纹源。而脆硬组织贝氏体由于强度高、硬度高、塑性低,加快了材料的断裂速度。因此可认为,合金工具钢SAE6150断面收缩率低,是材料中的大尺寸脆性氧化铝类夹杂与脆硬组织贝氏体共同作用导致。