高合金钢冶炼用锆质引流砂的研制与应用

以锆英砂、铬铁矿和石英砂为主要原料,制备了满足电炉钢包高合金钢冶炼需求的锆质引流砂,研究了石英砂含量对其组成、结构和性能的影响。结果表明:经高温热处理后,随着石英砂含量增加,试样的线变化率逐渐增大,显气孔率明显减小,体积密度先减小后增大,各试样内各颗粒均为点接触为主,形成了以K_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-FeO为主的低熔相,高温耐压强度略有增大,烧结层厚度增加,促进了引流砂烧结。针对宝钢电炉钢包高合金钢种冶炼(合金量Cr+Ni+Mo≥8%),采用锆质引流砂替代铬质引流砂进行应用,目前已稳定使用9个月(合计210炉次),钢包自动自开率明显改善,由85.0%提高至97.2%。

高合金钢板坯加热炉内断裂原因与控制策略探讨

高合金钢板具有极其出色的性能,在各个行业都得到了广泛的应用。然而,由于多种因素的影响,高合金钢板在热轧生产时常常会出现炉内断裂的情况。本文针对高合金钢板坯加热断裂的原因进行分析,并提出相应的改进对策,希望能够使高合金钢板坯炉内加热断裂的问题得到有效解决,进而为同种类型钢板制定加热制度提供一定的依据。

转炉-连铸工艺流程生产高合金钢Mn13技术开发及应用

通过优化转炉-连铸工艺路线,精准控制钢水冶炼成分,进行了高合金钢Mn13的生产探索。结果表明,铁水预脱硫利用KR控制出站w [S]≤0.002%;转炉出钢w [P]≤0.012%,合金总量的1/3在转炉出钢时加入,其余在精炼LF完成,RH控制出站钢水w[H]<0.000 2%,w[N]<0.008 0%;连铸工序控制拉速为0.8~1.0 m/min,结晶器宽边水量为3 900~4 100 L/min,窄边水量为560~590 L/min;连铸结束后需做好封顶工作。采取上述措施后,高合金钢Mn13成坯合格率从原来的50%以下提升到95%以上。

碳含量对腐蚀条件下低碳高合金钢冲击磨损性能的影响

在冲击、腐蚀磨损条件下,对不同碳含量的新型衬板用低碳高合金钢的磨损行为进行比较,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析合金组织、其亚表层金相组织及冲击腐蚀磨损表面形貌,对合金组织和在腐蚀环境下的冲击磨损机制进行探讨.结果表明:与含碳量为0.16%、0.25%的低碳高合金钢相比,碳含量为0.21%的低碳高合金钢在腐蚀环境下具有最佳的抗冲击磨损性能,其磨损机制以疲劳剥层为主.

锰含量对衬板用低碳高合金钢组织和性能的影响

用光学金相显微镜、衍射仪及显微硬度计,研究了锰含量对衬板用低碳高合金钢组织和性能的影响。结果表明,当锰含量由2.0%增加到3.0%时,合金的退火态组织由上贝氏体+屈氏体转变为马氏体,淬火回火后均为单相板条马氏体组织。随锰含量的增加,硬度稍有增大,冲击韧度下降,均匀耐腐蚀性有所降低。含锰量为2%的低碳高合金钢达到了矿山用衬板的使用要求,从成本考虑,是更经济的。

高合金钢管穿孔顶头的失效分析

介绍了高合金钢管穿孔顶头的主要失效形式,对失效顶头断口进行了SEM和光学金相分析、X射线荧光光谱化学成分分析等测试,探讨了顶头开裂的主要原因。通过适当调整Nb、Co、W等元素的含量,提高顶头铸造质量等,使穿孔顶头的使用寿命有所提高。

高碳高合金钢的激光表面熔凝处理的耐磨性研究

研究了激光表面熔凝处理前后的高碳高合金钢Cr12的耐磨性能,并结合激光熔凝后组织的转变,分析了耐磨性提高的原因。结果表明:硬度的提高,熔凝层中超细化的组织,大量的残余奥氏体使得激光处理后的材料的耐磨性能大幅度提高。

碳含量对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的影响

用改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机,在模拟工况条件下,对不同碳含量的新型衬板用低碳高合金钢冲击腐蚀磨损行为进行了比较;通过XRD及冲击腐蚀磨损形貌分析,对其组织和冲击腐蚀磨损机制进行了探讨。结果表明:碳含量为0.21%的低碳高合金钢具有最佳的抗冲击腐蚀磨损性能,其冲击腐蚀磨损机制在短时间内为多次塑性变形和显微切削,长时间后变成疲劳剥层为主,兼有多次塑性变形、显微切削。

高合金钢精炼条件下钢包镁碳砖的侵蚀

通过感应炉侵蚀试验和显微结构分析,研究了高合金钢精炼条件下钢包镁碳砖的侵蚀行为。结果表明:钢包镁碳砖侵蚀较快的主要原因是较高的精炼温度,较长的精炼时间和较低的渣黏度。高合金钢渣的黏度较低,使侵蚀速度加快;精炼温度高加剧了MgO与C的脱碳反应,并且,随着温度升高,渣黏度降低,侵蚀加快;同时,精炼时间长也增加侵蚀程度。

碳含量对低碳高合金钢组织及耐腐蚀行为的影响

在低碳高合金钢中，把碳含量限定在0％～0．3％，随着碳含量的变化，低碳高合金钢的组织、终态性能都发生了改变。碳含量对低碳高合金钢的影响有两种情况：含量较低时不改变单相板条马氏体的组织，但影响其性能．随着碳含量的增加，终态硬度明显升高，耐腐蚀性下降；含量达到一定程度时，会改变组织构成，出现复相组织。由于严重的晶间腐蚀，耐腐蚀性大大降低。

冲击功对球磨机衬板用低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的研究

利用改造的冲击腐蚀磨损机,测试了不同冲击功下低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损性能。结果表明,在模拟实际工况条件下,当冲击功为0.7、1.2和1.7J时,低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理分别为轻微的显微切削、轻微的微观犁皱和二次显微切削以及挤出棱的低周疲劳沿根断裂,长时间后则兼有少量的加工硬化层的浅层疲劳剥落和轻微的腐蚀磨损。在低冲击功下,低碳高合金钢具有优良的耐冲击腐蚀磨损性能,是一种优良的冶金矿山用湿式球磨机衬板用钢。

ICP-AES法测定高合金钢中主合金元素含量

利用全谱直读ICP AES(CID检测器 )分析技术 ,通过对试样溶解方法、元素分析谱线和背景校正扣除、仪器分析参数等因素进行了试验研究 ,综合确定了最佳试验条件 ,并采用元素多谱线平均值法对高合金钢中主合金元素进行了光谱分析。结果表明 ,方法测定高合金钢中主合金元素的准确度和精密度符合国家标准中允许误差的要求 ,可用于日常材质的检验。

热处理对低碳高合金钢组织和性能的影响

通过进行不同的淬火加回火热处理工艺试验,研究了淬火温度对低碳高合金钢的力学性能和组织的影响。试验结果表明,随淬火加热温度的升高,合金的硬度下降,冲击韧度增加;为满足工况条件下的使用性能要求,合适的热处理规范为:加热到1000～1050℃保温2h时,油淬或风冷淬火,250℃回火2h,获得的组织为板条马氏体。

腐蚀条件下以锰代镍低碳高合金钢的冲击磨损性能及机制

利用改造的MLD-10型冲击磨损实验机,在铁矿石酸性矿浆中,冲击功分别为0.7 J,1.2 J,1.7 J条件下,研究了锰的质量分数为2%的以锰代镍低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损行为。通过对试样表面磨损形貌的扫描电镜观察和垂直于磨损表面的亚表层的光学金相分析可知,随冲击功的加大,该钢的冲击腐蚀磨损机制由单一的冲击载荷下的显微切削机制逐渐转变为腐蚀条件下的微观冲击剥落机制,最终演化为疲劳腐蚀磨损机制。

高合金钢管穿孔顶头氧化工艺研究

设计了顶头表面氧化工艺试验装置,通过在可控保护气氛环境下进行的顶头热处理实验,研究了氧化介质的混合比、滴量、炉压及是否通N2等对氧化层厚度、结构、组织及成分的影响,确定了最佳氧化工艺,使顶头表面生成完整的、宏观致密光滑的、与顶头基体有良好粘附性的氧化层,有效地提高了穿孔顶头的使用寿命。

低碳高合金钢和高铬铸铁的冲击腐蚀磨损特性

在改进后的MLD -10型冲击腐蚀磨损试验机上 ,对高铬铸铁和低碳高合金钢的耐冲击腐蚀磨损性能进行比较研究 ,通过不同条件下材料的失重、冲击磨损面的形貌、材料冲击端表层及亚表层的组织结构变化等来研究 2种材料的抗冲击腐蚀磨损性能 ,着重研究浆料性质、冲击功大小等对 2种材料抗冲击腐蚀磨损性能的影响。结果表明 :低碳高合金钢的抗冲击腐蚀磨损性能优于高铬铸铁。

以Mn代Ni对低碳高合金钢组织性能的影响

使用光学金相显微镜,衍射仪及显微硬度计,研究了以Mn代替Ni后低碳高合金钢组织与性能的变化。结果表明,以Mn代Ni的低碳高合金钢在淬火回火态下可以获得与原加镍钢相同的板条马氏体组织,但其硬度比原加镍钢要高5～6HRC,而冲击韧性降低约10J·cm-2,耐蚀性只是略有下降。因此以Mn代Ni来制取低成本的低碳高合金钢具有一定的可行性。

低碳高合金钢和高锰钢冲击腐蚀磨损特性研究

采用改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机,模拟湿磨工况条件,对新型衬板材质低碳高合金钢和传统材质高锰钢的抗冲击腐蚀磨损特性进行了研究。比较两种材料试样在一定时间内的失重变化情况,表明低碳高合金钢的抗冲击腐蚀磨损性能优于高锰钢。另外分析了冲击腐蚀磨损面形貌、磨面表层及亚表层的状态变化,发现两种材料的冲击腐蚀磨损机制有明显差异,并且都随时间变化而发生转变。

冲击功对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的影响

文章通过改变冲击功和试验时间,利用SEM与光学显微镜观察表面形貌和亚表层裂纹,研究了在冲击、腐蚀和磨粒磨损协同作用下冲击功对低碳高合金钢磨损性能的影响,以及不同冲击功下磨损失效机理随时间的变化。试验结果表明,在2.0J和2.7J冲击功下,材料主要表现为磨粒磨损;在3.5J冲击功下,材料表现为冲击磨损。同时,在各个冲击功下,材料的磨损机理在冲击应力的循环作用下随时间发生明显变化。

背景扣除光谱干扰-单道扫描电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高合金钢中磷

利用单道扫描型电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)的高分辨率及步进扫描功能,精确定位选择背景扣除点,有效消除了Cu 213.597nm、Fe 213.592nm谱线对P 213.618nm分析谱线的严重尾翼干扰和铬、镍、钼等元素的背景增强影响。对比了P 213.618nm作为分析谱线和充高纯氮气、P 178.229nm作为分析谱线的测定结果,发现采用P 213.618nm作为分析谱线测定结果的精密度更好。按照实验方法测定高合金中磷,无须对铬、镍、钼、铜等元素进行基体匹配,也不必使用干扰因子校正法消除铜的影响,并且使用同条铁基校准曲线,能同时进行低合金钢和高合金钢中微量磷的测定。磷校准曲线的线性相关系数r=0.999 1,方法可以测定高合金钢中质量分数低至0.002%的磷。按照实验方法测定高合金钢标准样品中磷,测定值与认定值一致。测定高合金钢中质量分数为0.006 8%的磷,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)小于4%。