高速重轨钢B类夹杂物控制技术

研究了B类夹杂物的控制技术。高速重轨要求B类夹杂不高于1级,钢水中w(Alt)≤40×10^(-6)。采用无铝脱氧后,熔渣碱度的提高,提高了渣中Al_2O_3的活度,精炼尾期加入大量的硅铁,促进了反应的进行。将熔渣碱度控制在2~3之间,精炼前期加入硅铁,精炼过程中硅铁加入总量控制在300kg以内,可有效控制钢水中w(Alt)的增加。采取措施后,B类夹杂物超标率由2.64%降为0.11%。

防止高速重轨钢真空喷溅的生产实践

对高速重轨钢在抽真空过程中发生喷溅的机理进行分析,发现真空室内含有氧化性积渣以及真空度的快速下降是导致喷溅的主要原因。结合生产实践,提出了控制真空度、真空室内积渣及优化驱动气体模式和碳粉、锰铁加入时间等改进措施,取得了较好的效果。

高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成及控制

高速重轨钢采用无铝脱氧工艺,但是钢中常发现大颗粒纯的MgO-Al2O3夹杂物,严重影响产品质量。为了明确高速重轨钢中尖晶石夹杂物的来源,进一步控制重轨钢中夹杂物,通过对重轨钢拉伸断口进行分析,结合水口结瘤物分析、热力学计算及典型夹杂物分析,系统研究了高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理。结果表明,重轨钢中的尖晶石夹杂物分为单独存在的尖晶石和钙铝酸盐包裹的尖晶石两类。其中钙铝酸盐包裹的尖晶石为CaO-SiO2-Al2O3-MgO复合夹杂物在降温冷却过程中析出,析出温度与夹杂物中Al2O3和MgO质量分数有关;单独存在的小尺寸尖晶石夹杂物为钢液凝固冷却过程中析出,与钢液成分有关。此外,研究还表明,水口结瘤也是重轨钢中出现大颗粒镁铝尖晶石夹杂物的重要原因之一。因此,严格控制合金辅料中Mg、Als等杂质元素质量分数,防止钢液发生二次氧化、降低耐火材料侵蚀等,尽可能降低夹杂物中的Al2O3和MgO质量分数,对控制重轨钢中尖晶石夹杂物,提高产品质量至关重要。

含Nb微合金化钢腐蚀规律研究与分析

为了研究含Nb微合金化高速重轨钢的腐蚀性能,在某厂生产的重轨钢U75V(Cr含量为0.45%)的基础上,以不同Nb含量的试验重轨钢为研究对象,采用恒电位测量法,利用CorrView软件对极化曲线进行拟合,对试验钢电化学腐蚀规律进行分析,探究造成高速铁路重轨钢腐蚀的主要原因。研究结果表明:Nb的加入使氧化层更加致密,有利于钢耐蚀性的提高,含Nb0.028%的2-Nb试验钢的耐蚀性最好,适量的Nb能提高基体的自腐蚀电位并能使氧化层更致密,从而提高钢的耐蚀性;含Nb 0.028%的2-Nb试验钢的自腐蚀电流密度均低于其他三种试验钢,说明其耐蚀性能最好;对不同腐蚀时间氧化层的物相分析表明,添加合金元素Nb有利于α-FeOOH的快速形成和含量的增加,Nb加入量为0.028%的试验钢的α-FeOOH/γ-FeOOH值比其他三种钢高,表明其耐腐蚀性能相对更好。因此,本研究为重轨钢的成分优化和新钢种的设计提供理论依据。