高碳铬GCr15轴承钢中镁铝夹杂物形成与控制工艺实践

GCr15钢的生产流程为120tBOF-LF-RH-CC工艺。BOF出钢加200kg铝块进行强脱氧,同时LF过程控制Al含量至0.030%-0.045%,LF结束夹杂物主要为MgO·Al_(2)O_(3),RH真空后MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物被去除,钢水中夹杂物以钙铝酸盐为主,但是连铸浇铸过程MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物又会重新生成。因为LF精炼过程AlMgO和CMgO反应的存在,高碳铝脱氧GCr15轴承钢LF精炼结束更容易获得MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物,并促进中间包钢水MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物重新生成。当BOF出钢仅加40kg铝块进行预脱氧,LF结束钢水MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物数量显著降低,同时中间包钢水中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物不再重新生成。此外,将低钛低铝硅铁由出钢过程改为LF过程加入,也可以有效控制钢水中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物数量。

微镁处理对铸态低碳钢中夹杂物和组织的影响

在实验室条件下,对低碳钢进行微镁处理,以SEM-EDS和金相显微镜为表征手段,通过与空白样的对比,研究钢中夹杂物、组织的演变过程。结果表明:微镁处理使得夹杂物从Al_2O_3转变为Mg-Al-O复合夹杂物,并且其尺寸明显细化,密度显著增加。组织分析表明:Mg-Al复合夹杂物能够诱导晶内针状铁素体形核,并且在这些夹杂物附近的铁基体中存在贫锰区。理论分析认为这促进了晶内针状铁素体的形核,结晶核心起源于复合夹杂物中镁铝尖晶石的镁空位。

不锈钢典型夹杂物在轧制过程的衍变分析

不锈钢对冷板表面质量要求高,轧制过程中夹杂物是产生表面缺陷的主要原因之一。为了明确夹杂物对轧制过程表面缺陷的影响规律,通过中试模拟试验研究了热轧、退火和冷轧过程硬质镁铝尖晶石和低熔点硅酸盐2种典型夹杂物的变形特点,并采用数值模拟对冷轧过程夹杂物的变形机理进行了分析。结果表明,热轧过程高熔点的镁铝尖晶石不变形,低熔点的硅酸盐夹杂物在1200~1250℃热轧温度下为半熔融状态,具有良好的变形能力。硅酸盐夹杂物长宽比高、抗拉强度低,冷轧过程更容易断裂延伸,随着轧制的进行,断裂后夹杂物之间的距离逐渐增加,尺寸减小。相反,镁铝尖晶石不容易断裂、延伸,而且存在断裂延伸的临界尺寸,该临界尺寸随冷轧变形量的增加而减小。由于镁铝尖晶石容易造成不锈钢轧制缺陷,因此生产过程中应尽量避免其生成或控制其粒径。

430不锈钢BA板中性盐雾试验研究

对430不锈钢BA板进行120h中性盐雾试验时存在取自同一组样品的试验结果差别较大的现象。为查明原因,取样进行电镜能谱检测,发现铝镁尖晶石复合型夹杂物是降低430不锈钢BA板耐盐雾腐蚀性能的重要因素,将控制夹杂物尺寸作为提升430不锈钢BA板的耐盐雾腐蚀能力工艺改进方向。