真空感应冶炼高纯钢氮氧含量控制

真空感应熔炼(VIM)是一种利用真空环境冶炼高纯钢铁的高效冶金技术。其中,冶炼过程的关键环节是采用真空感应炉对钢材进行加热,使其充分熔化,并利用高效的真空系统除去钢液中的气体及夹杂物。本文章从氮的来源与去除、氧的来源与去除、氮与氧的控制技术三个方面,对氮与氧的行为与控制技术进行了系统的研究。试验研究表明,选择高质量的原材料和高效的预处理方法,优化熔炼工艺(真空度、温度、升温速度、搅拌强度等),以及合理的脱氧脱硝技术,是保证钢铁产品洁净度和使用性能的关键。通过对实际冶炼实践的总结,说明真空感应加热技术对高质量钢生产的重要意义。

含铜高纯钢的沉淀硬化

研究了含1.55%Cu低碳钢在不同时效时间时的时效硬化行为。对经时效处理后的含铜高纯钢进行了显微硬度测试,应用金相显微镜(ZEISS)、X—射线衍射仪和JEM-2010型高分辨电子显微镜观察了含铜高纯钢等温时效过程的显微组织与结构,并分析了等温时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系。结果表明:时效温度越高,出现硬度峰值所需的时间越短,且峰值硬度也随之降低;550℃过时效阶段,铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区,颗粒尺寸约20～72nm,随着等温时效时间的延长,富铜析出物不断粗化长大,从而导致硬度下降。

含铜高纯钢中的有序畴

用高分辨电子显微镜研究了含铜高纯低碳钢固溶态的组织结构特征。结果表明,该钢经固溶处理后其组织为铜分布不均匀的过饱和铁素体。这种过饱和铁素体基体上分布着大量纳米级的有序畴结构。

1.18Cu高纯钢等温时效时富铜相的析出行为

用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨电子显微镜(HREM)和HV50硬度计,试验研究了含铜高纯钢(%:0.014C,0.10Mn,0.05Si,1.18Cu,<0.002S,0.006P)650℃100 s^300 h等温时效时的组织和硬度。结果表明,650℃等温时效时富铜相优先在铁素体晶界析出,随等温时效时间增加,富铜相尺寸增大。650℃等温时效103s时,富铜过渡相与铁素体基体保持共格性,使硬度达到最大值。在过时效期间,富铜过渡相逐渐演化成fcc-εCu颗粒。

含镧高纯钢中的块状相变组织

采用金相法和JEM-2010电镜研究了含镧高纯钢的相变。结果表明:固溶镧对γ→α相变影响显著,镧可细化铁素体晶粒。在冰盐水中淬火后,含镧高纯钢中γ→α多型性转变按块状相变方式进行,铁素体晶界不规则,呈块状,有时呈条片状或针状。

含铜高纯钢中有序结构的高分辨电子显微分析

含铜高纯低碳钢时效后具有较高的强度和韧性,研究铜的固溶、沉淀规律具有重要意义.应用JEM-2010高分辨电镜研究了含铜高纯低碳钢中铜的沉淀规律,发现固溶态是在铁素体晶粒中分布着大量的铜原子的偏聚的有序畴.在时效硬度峰处,铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集的GP区,颗粒尺寸4～20 nm,其结构仍为体心立方晶格,存在(112)bcc和(112)bcc孪晶,并且与基体共格.此GP区颗粒是时效峰强化的根源.

形变热处理对含铜高纯钢时效组织的影响

借助于扫描电子显微镜(Quanta 400)和高分辨透射电镜(JEM-2010)研究了含铜高纯钢形变过程中的时效组织变化.结果表明,冷变形后呈现形变孪晶组织,在时效过程中铜的析出优先于钢板的再结晶,促进了富铜析出物在铁素体晶界处和位错线上的析出.

时效工艺对含铜高纯钢显微组织的影响

采用JEM-2010型高分辨电子显微镜和Quanta 400型扫描电子显微镜,对经时效处理后的含铜高纯钢进行了组织观察,并研究了时效温度和保温时间对含铜高纯钢显微组织和硬度的影响,分析了时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系.结果表明,时效温度越高,达到时效硬度峰值所需的时间越短,且峰值硬度也随之下降.550℃时效峰处,铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区,颗粒尺寸4～20nm,其结构仍为体心立方晶格.650℃时效时,富铜析出物优先在铁素体晶界处析出,随着时效时间的延长,富铜析出物不断粗化长大.

用CS-444LS碳硫测定仪分析超纯铁高纯钢和脱硫硅钢中的硫

应用美国力可公司的ＣＳ－４４４ＬＳ碳硫测定仪，对超纯铁、高纯钢和脱硫硅钢中的硫，以捕集方式与常规方式进行了分析。结果表明，用捕集方式的分析结果比较准确。

含1.55%铜高纯钢的时效行为

利用显微硬度计测定、分析了含1.55%铜高纯钢在550,650℃不同时效时间时的硬度,应用金相显微镜（ZEISS）、X射线衍射仪和JEM-2010型高分辨电子显微镜观察了含铜高纯钢等温时效过程的显微组织与结构,分析了等温时效工艺与硬度、显微组织之间的关系.结果表明,时效温度越高,达到硬度峰值所需的时间越短,且峰值硬度降低;550℃过时效阶段,铁索体晶粒中分布着大量的颗粒状铜原子富集区,颗粒尺寸约20～72 nm,随着等温时效时间的延长,富铜析出物不断粗化长大,从而导致硬度下降.

高纯钢的生产及所用的耐火材料

1994年10月6日至7日,第37届国际耐火研讨会在亚琛举行,来自欧洲和国外的约700多位专家与会。会上宣读了40多份专题报告,中心议题是滑动水口,中间包、吹气系统,浸入式水口,钢包内衬,二次精炼,碱性材料和耐火混凝土。在届时举办的工业展览会上,原料厂家,耐火材料供货商及机械制造厂家介绍了各自产品。下面按顺序对会议的报告进行介绍,并尽可能与钢铁的生产过程相一致。

用新的钢包精炼法制造超高纯钢

日本制钢所为了除去影响钢的延性和韧性的磷、硫及有害气体,开发了电弧炉钢包精炼新工艺。本文中叙述了钢包精炼炉的结构、电弧炉-钢包精炼炉工艺的操作顺序、去磷去硫、去氧及去氢的冶金学研究及实际应用结果。

高纯钢：一种对改进炼钢工艺的挑战

对许多钢种材料性能日益提高的要求需要进一步减少不希望有的杂质，特别是非金属夹杂物的含量。已经采用了许多适宜的冶金工艺来满足这种需要。在Dillinger Hutten Werke钢厂，通过钢包中对钢水进行二次冶炼以及通过立式连铸机基本上实现了具有非常低的硫和氧含量的高质量钢种的生产。为了提高钢的清洁度，进行了各种工厂试验，特别注意了钢脱硫，通过清洁度搅拌总氧的去除和用氩以及选择适宜的中间包覆盖渣使中间包惰性化。本文展现了这些试验所得到的结果。

含稀土元素的低碳高纯钢块状相变研究

本实验主要研究以低碳高纯钢在加入稀土元素后块状相变的组织形貌和性能。其中对加入稀土元素和不加稀土元素的试样做对比。通过热处理工艺、金相法和JEM-2010电镜研究含稀土元素高纯钢的相变过程。稀土元素促进块状相变使γ→α多型性转变,铁素体晶界呈现不规则形貌,呈块状,有时候呈条片状或针状。

含铜高纯低碳钢时效过程中微观组织的观察

含铜高纯低碳钢时效后具有较高的强度和韧性。为了研究含铜高纯钢时效过程中微观组织的变化,测定了试样时效处理后的维氏硬度,并利用扫描电子显微镜(Quanta400)研究了含铜高纯钢时效过程中的微观组织,分析了时效工艺与硬度、微观组织之间的对应关系。结果表明,试验钢在650℃时效103s时出现硬化峰。在时效过程中,富铜析出物优先在铁素体晶界处析出。随着时效时间的延长,试样处于过时效时,富铜析出物不断粗化长大,导致硬度的下降。

含铜过饱和铁素体中纳米结构的高分辨电镜分析

应用JEM-2010高分辨电镜研究了Fe-1.18Cu合金过饱和固溶体的纳米结构。结果表明,过饱和含铜固溶体中分布着大量铜原子的偏聚区,呈圆饼状,直径10-30nm。由类似孪晶的衍射条带构成,富铜条带和贫铜条带明暗相间,其中富铜条带含铜量很高,呈现fcc结构,其(111)fcc晶面与基体铁素体的(110)α晶面存在2-4°位向差。铁素体基体与富铜条带的接壤处以及条带之间形成位错和层错亚结构。在含铜较少的铁素体中,铜原子排列在(001)α晶面上。

含铜高纯低碳钢及其沉淀强化

研究、应用含铜高纯低碳钢具有重要意义。应用理论和综合的方法分析,论述了含铜高纯高强度钢的成分、组织、性能等特点和沉淀强化规律。

船用低速柴油机泵体用高纯度钢的研制

本文介绍了国产船用低速柴油机泵体材料的研制过程。通过合理选择工艺路线和工艺参数,使国产高纯钢泵体的各项检查项目及力学性能达到了苏尔寿专利标准,满足了造机厂提高大型柴油机国产化程度的要求。

Fe-1.55Cu合金的时效硬化

研究了含1．55％Cu低碳钢在不同时效时间时的时效硬化行为。对经时效处理后的含铜高纯钢进行了显微硬度测试。应用金相显微镜（ZEISS）、X-射线衍射仪和JEM-2010型高分辨电子显微镜观察了含铜高纯钢等温时效过程的显微组织与结构，并分析了等温时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系。结果表明：时效温度越高，出现硬度峰值所需的时间越短，且峰值硬度也随之降低；550℃过时效阶段，铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区，颗粒尺寸约20—72nm，随着等温时效时间的延长，富铜析出物不断粗化长大，从而导致硬度下降。

Fe-1.18Cu合金过饱和固溶体中的纳米条带结构

研究铜在钢中的沉淀规律具有重要意义.应用JEM-2010高分辨电镜研究了Fe-1.18Cu合金过饱和固溶体的组织结构.发现该合金固溶处理后并没有得到均匀的含铜的固溶体,而是在铁素体晶粒中分布着大量的铜原子的偏聚区,呈圆饼状,直径约10～30 nm.偏聚区与铁素体基体间没有清晰的界面,每个偏聚区由5～9片类似孪晶的衍射条纹构成.各衍射条纹中的（110）α晶面存在位向差,因此呈现明暗相间的衬度.铜原子主要偏聚在铁素体的{001｝}α上.将这种衍射条纹命名为纳米条带结构,并对其成因进行了探讨.