含钛超低碳钢连铸浸入式水口结瘤机理的研究

通过对含钛超低碳钢连铸浸入式水口结瘤物的物相及钢中夹杂物的类型进行分析,研究了浸入式水口的结瘤机理,并提出了改进措施。结果表明,浸入式水口的主要结瘤物为Al2O3和Fe Al2O4夹杂;钢中夹杂物主要为Al2O3-Ca S类、纯Al2O3类以及复杂的Al2O3-Mg O-Ca S-Mn S夹杂物,与水口结瘤物的物相一致。为了改进水口结瘤,其根本方法是降低钢液中Al2O3夹杂的含量。

中碳钢方坯连铸结晶器内凝固坯壳的热-力耦合数学模拟

利用ProCast模拟软件计算了45钢的热物性参数,利用MILE算法对45钢小方坯结晶器内温度场和应力场进行了动态模拟。结果表明铸坯表面温度沿拉坯方向逐渐降低,凝固层温度由凝固前沿向铸坯表面降低。铸坯表面应力在结晶器内不断增大,由于凝固收缩铸坯与结晶器间产生气隙。在同一位置不同时刻铸坯表面温度、应力存在差异,但温度和应力的最大值出现在角部,出结晶器口处,角部温度为1 065℃,应力为26.6 MPa。

45钢中MnS夹杂物的形态分析

以45钢为研究对象,利用透射电子显微镜和X射线能谱仪分析了复合夹杂物的结构、位错组态和成分组成。结果表明,夹杂物的主要成分为Al-Ti-O/Mn S;Mn S夹杂以长条状包裹在Al-Ti-O夹杂的外缘;Mn S晶粒内部包含大量的位错和亚晶界。不同夹杂物之间的错配度随温度都有一定的变化,这造成不同夹杂物之间产生错配应力,从而在晶界处激发大量位错,并促使位错向夹杂物外部扩展。

高强度船板钢中针状铁素体的原位观察

采用高温共聚焦显微镜对高强度船板钢中针状铁素体进行原位观察,并利用金相显微镜分析原位观察后其组织形态。结果表明,随着保温时间的增加,平均奥氏体晶粒尺寸增大。保温时间为900 s时获得的奥氏体尺寸更有利于针状铁素体的形核。随着保温时间的延长,铁素体开始相变的温度先减小后增加,而铁素体的相变结束温度逐渐减小。

镀锡基板钢LF精炼过程洁净度研究

为了解BOF→LF→CC工艺生产的MRT-2.5镀锡板洁净度变化情况,系统取样分析了LF精炼过程中钢中总氧、氮含量变化,研究了LF精炼过程中夹杂物的类型、数量及尺寸的变化,并分析了不同阶段夹杂物的转变机理。结果表明:LF精炼结束后,钢中w(T.O)=34.8×10^(-6),w(N)=21.1×10^(-6);LF精炼过程夹杂物的主要类型为:成渣后以Mg O-Al2O3为主,加铝后以Al2O3为主,钙处理结束后夹杂物以CaS-MgO-CaO-Al2O3为主;LF精炼过程中夹杂物数量总体呈下降趋势,LF精炼结束后,夹杂物数量达到3.9个/mm^2,夹杂物粒径范围逐渐向0~5μm集中;某公司钢水条件下,若生成CaO-MgO-Al_2O_3系低熔点夹杂物应控制w(Mg)=(0.45~8)×10^(-6),w(Ca)=(2~20)×10^(-6),a(O)=(2~6)×10^(-6),且为避免CaS夹杂的析出,w(S)应控制在0.004 2%以下。

DH36钢连续冷却转变曲线测定及冷却速度对夹杂物和组织的影响

利用高温淬火相变仪测定DH36钢的不同冷却速度下的温度-膨胀曲线,采用膨胀法结合金相组织观察测定该钢的CCT曲线,分析不同的冷却速度对夹杂物尺寸、数量和钢中组织的影响。结果表明,获得针状铁素体的冷却速度范围在0.3~3℃/s,1℃/s为最佳冷速。随着冷却速度的提高,夹杂物数目先增大后减小再增大。试验钢种夹杂物的尺寸主要集中在0~2μm,适合诱发针状铁素体。并不是随着夹杂物的数目增多,针状铁素体的形核能力一直增大,而是夹杂物的数目与铁素体的形核能力有一个最佳的匹配范围。

不规则夹杂物诱发针状铁素体形核的数学模型研究

考虑不规则夹杂物对针状铁素体形核的影响，建立了基底相、析出相均为正三棱锥形的形核数学模型。通过理论分析发现：可诱发铁素体形核的夹杂物不仅为球形，也可为不规则带有棱角的夹杂物；夹杂物与铁素体之间的润湿角越小，夹杂物越容易诱发针状铁素体形核；基底相侧面顶角ω在75°～120°时，不规则夹杂物易诱发针状铁素体形核。