夹杂物对20Mn23AlV钢中厚板边部开裂缺陷的影响

采用连铸工艺生产的20Mn23AlV钢铸坯(w(C)=0.04%~0.12%,w(Si)≤0.50%,w(Mn)=21.50%~25.00%,w(P)≤0.030%,w(S)≤0.030%,w(Al)=1.50%~2.50%,w(V)=0.04%~0.10%),在热轧过程中容易出现边部开裂缺陷,严重影响了正常生产。通过对铸坯缺陷部位进行化学成分分析和扫描电镜分析,认定中厚板边部开裂的主要原因是:在第三脆性温度区间,氮化铝在奥氏体晶界析出,降低奥氏体晶界的结合能,进而降低了钢的塑性;钢中锰含量高,凝固过程中柱状晶组织发达,易形成穿晶组织、裂纹等缺陷;在连铸生产过程发生卷渣,卷入铸坯的夹杂物与基体的延展性不同,随着轧制的进行而产生裂纹。对炼钢及连铸过程工艺参数进行了优化,降低了钢中氮化铝夹杂数量,减少了保护渣卷入钢水中的频次,中厚板边部开裂率由28%降低至3%以下。

20Mn23AlV高锰低磁钢的连铸生产

20Mn23AlV高锰低磁钢由于含锰含铝量高,合金比例大,目前国内均使用模铸进行生产;为进一步提高该钢的成材率,降低生产成本,浦钢公司特钢厂进行了连铸试验生产。根据20Mn23AlV钢的模铸工艺,对该钢种的凝固温度、铸态组织等特性进行研究,制定了相应的连铸工艺参数,顺利进行了连铸的正常生产。

Q345B与20Mn23Al异种钢焊接接头显微组织及力学性能研究

为了改善变压器某些部件之间的连接问题,在生产中节省20Mn23Al的材料,降低成本,文中采用ER316L不锈钢焊丝进行Q345B/20Mn23Al异种材料CO_(2)气体保护焊,系统研究了焊接接头显微组织和力学性能。研究发现:焊缝主要为奥氏体和骨骼状的δ-铁素体,靠近Q345B钢侧的热影响区为粗大的珠光体和铁素体组织,而靠近20Mn23Al钢侧的热影响区为粗大的奥氏体;焊缝硬度最高,焊接热影响区(HAZ)次之,母材的最低,且20Mn23Al的硬度低于Q345B的;随着试验温度的降低,焊缝位置的冲击吸收功减小。

无磁钢20Mn23AlV保护渣液渣和渣圈性能变化对连铸的影响

对高铝无磁钢20Mn23AIV(/%:0.14～0.20C、21.50～25.00Mn、1.50～2.50Al、0.04～0.10V)200 mm板坯连铸过程结晶器保护渣液渣和渣圈的化学组成、理化性能和结晶矿相进行了对比分析。保护渣原渣组成为(/%):31.91CaO、30.30SiO_2、6.58Al_2O_3、1.12MgO、3.02MnO、7.73Na20、7.10F。结果表明,连铸开浇后15 min,液渣和渣圈中的SiO_2含量分别降低至22%和18%,Al_2O_3含量分别提高至20.5%和25.5%,其碱度由原渣的1.05分别提高至1.7和2.0。此时液渣及渣圈的熔化温度和粘度大幅度增加,转折温度大幅度降低;渣圈的化学成分及理化性能的变化幅度均大于液渣。连铸开浇15 min后液渣及渣圈的成分与性能均趋于稳定。高熔点相钙铝黄长石的析出是促使渣圈形成的重要原因。

20Mn23AlV钢用低反应性连铸保护渣的开发

20Mn23AlV高锰无磁钢的高铝含量导致连铸过程中钢水与连铸保护渣的剧烈反应,连铸坯产生大量裂纹缺陷,影响其连铸正常生产。为提高铸坯质量,保证20Mn23AlV高锰钢连铸生产顺行,本研究对现场生产20Mn23AlV的连铸工艺和采用的连铸保护渣进行了系统的研究和分析。通过实验室的感应加热炉进行渣-金反应试验,并结合化学分析和扫描电镜等方法研究开发出20Mn23AlV低反应性连铸保护渣,并采用工业试验证明采用低反应性连铸保护渣可以消除连铸坯表面裂纹缺陷,20Mn23AlV高锰钢铸坯修磨量可由8%降低至1%。

CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)系保护渣加Li_(2)O对高铝钢20Mn23AlV连铸板坯表面纵裂纹的影响

研究了1.5%~2.5%Al的20Mn23AlV钢200 mm×1260 mm铸坯表面纵裂纹产生机理。结果表明:20Mn23AlV表面纵裂纹与结晶器保护渣变性有关。保护渣渣中加入5.49%的Li_(2)O大幅提高了该钢种浇注过程保护渣理化指标的稳定性,且有利于将该钢种连铸坯表面纵裂发生几率由23.8%降至0.3%以下。

无磁钢20Mn23AlV冶炼和连铸生产实践

通过对20Mn23AlV冶炼和连铸技术的研究与开发,结合工业化生产实践,解决了该钢在冶炼和连铸生产中出现的一些问题,成功生产出无纵裂且合格的连铸坯,铸坯和热轧板质量不低于模注钢,连铸坯综合成材率可达到86.3%,比钢锭成材率提高18%。经过生产实践提出:解决20Mn23AlV纵裂问题,需在提高结晶器保护渣性能上做更深入的研究。

不同保护气体对无磁钢20Mn23AlV焊接接头组织及力学性能的影响

采用φ(Ar)97%+φ(CO_(2))3%和φ(Ar)97.5%+φ(CO_(2))2.5%两种保护气体对厚12 mm的20Mn23AlV无磁钢板进行焊接,对比不同保护气体下20Mn23AlV无磁钢焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明:采用φ(Ar)97.5%+φ(CO_(2))2.5%保护气体焊接的试板焊缝表面成形更优,焊缝内部气孔少;两种保护气体下的焊接接头都具有良好的塑性、韧性及抗拉强度,φ(Ar)97.5%+φ(CO_(2))2.5%保护气体下的接头的抗拉强度略大,焊缝组织为白色的奥氏体基体+δ铁素体。综合来看,采用φ(Ar)97.5%+φ(CO_(2))2.5%保护气体更为合理,满足无磁钢焊接生产要求。

T2纯Cu/20Mn23AlV高锰钢MIG焊的焊接工艺评定试验

本文针对20Mn23AlV高锰钢在大型电力变压器结构中的应用,进行T2纯Cu/20Mn23AlV异种金属的焊接工艺评定试验。试验结果表明:T2纯Cu/20Mn23AlV异种金属的焊接,采用MIG焊、配高纯Cu填充焊丝是可行的,所焊接头的外观质量及内在质量良好,接头的力学性能能够满足结构的承载要求;焊缝两侧的熔合区是塑性变形能力相对薄弱的部位,焊缝中可能出现的显微缺陷是气孔和夹杂,在实际生产中应当从焊接工艺条件方面加以控制。

20Mn23Al钢及其异种钢焊接性能研究

】研究了变压器用钢２０Ｍｎ２３Ａｌ及其与低碳钢的焊接工艺，获得了性能优良的焊接接头。

20Mn23AlV无磁结构钢热轧板的组织性能及动态再结晶行为

通过试验研究了20Mn23AlV无磁结构钢热轧板密度、组织及力学性能,并对其进行了多道次热模拟试验,研究了多道次热模拟前后组织及磁性能变化。因Al元素的加入,无磁钢密度较通用钢密度降低了约0.192 g/cm^(3)。无磁钢热轧板平均抗拉强度为721 MPa,屈服强度为371 MPa,断后伸长率为69.5%,具有良好的强塑性匹配。经过多道次热模拟试验可知,20Mn23AlV无磁结构钢经过60%热压缩变形之后,在950℃时会发生动态再结晶行为,奥氏体平均晶粒尺寸从10.24μm减小到6.08μm。多道次热模拟前后没有发生相转变,经过磁导率测试,多道次热模拟前后相对磁导率分别为1.001和1.002,满足无磁钢对磁性能要求。

20Mn23A1无磁钢变压器油箱开裂分析

某变压器20Mn23A1无磁钢变压器油箱安装时,发现无磁钢油箱开裂漏油。通过对无磁钢-T2铜板两种材料及异种材料间的焊接性分析,针对性地进行了模拟焊接,发现在正常焊接工艺条件下,不会发生渗透裂纹;但在超强焊接参数条件时,无磁钢产生铜渗透现象,会导致无磁钢产生开裂情况。建议无磁钢与T2铜板焊接时,选择合理的焊接参数,铜板采取预热措施,完全可以避免无磁钢产生渗透裂纹。

20Mn23AlV无磁钢组织及热物理性能预测与验证

利用JMatPro7.0软件模拟预测20Mn23AlV无磁钢的平衡相组成、析出相元素成分、奥氏体化元素含量对无磁钢组织的影响、淬透性、力学性能及热物理性能参数。将模拟参数与部分试验所得数据进行对比分析。计算结果表明,该无磁钢奥氏体占比高达99.89%,其余为第二相强化作用的弥散相,弥散相中占比最多的为金属钒的碳氮化物。该无磁钢在不同冷速下并不会引起组织转变,均为奥氏体相。Mn和Al含量要控制在一定的范围内才能使奥氏体占比最大化。预测和实测力学性能差异不大。随温度的降低,线膨胀系数、比热容、泊松比和导热系数均减小,密度、剪切模量、电导率和杨氏模量均随温度降低而增大。

连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响

针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保护渣在使用前后的成分变化、熔点、黏度和传热等指标的变化情况。结果表明,生产过程中低碱度保护渣中的SiO_2被钢液中的铝还原,导致液态渣成分发生变化,从而影响了坯壳与结晶器铜板之间的润滑和传热等性能,导致了高锰钢20Mn23AlV铸坯表面微裂纹缺陷。连铸生产钢液中含有强还原性元素(铝)时,应采用低SiO_2质量分数的连铸保护渣,以减少高锰钢连铸坯表面微裂纹的产生,提高铸坯表面质量,实现高锰钢连铸生产顺行。