汽车悬架用弹簧钢铁素体全脱碳行为研究

为掌握汽车悬架用60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳行为,利用Gleeble1500热模拟机、金相显微镜、扫描电镜和电子探针等研究了加热温度、保温时间、热轧后的冷却速率对铁素体全脱碳层形成的影响.研究结果表明,加热温度对铁素体全脱碳行为影响最大,影响区间为725～925℃,850℃对应的脱碳层厚度达到最大;保温时间和冷却速率对铁素体脱碳行为也有较大影响,脱碳层厚度与时间的平方根呈线性关系;冷却太慢会形成较厚的脱碳层,冷却速率达到0.2℃/s时,实验钢基本不会发生脱碳行为.因此,避开脱碳层峰值温度,减少在(α+γ)两相区停留时间,均可有效阻止60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳.

不同碱度渣对42CrMoS4钢中硫化物的影响

为研究不同精炼工艺对齿圈钢42CrMoS4钢中硫化物的影响,从钢中硫化物的形态与分布着手,在精炼工序设计两种不同的碱度渣和钙含量工艺,试验生产4炉。对比分析铸坯和轧材中不同双层结构复合硫化物特征与硫化物形成机理。结果表明,LF造高碱度渣(R=6.5~7.2)进RH后不进行钙处理,铸坯1/4厚度位置复合硫化物整体成块状形貌,核心内部氧化物同样也成规则的块状,轧材内部氧化物主要以CaO为主,外围硫化物主要是高CaS比例的(Ca,Mn)S,基本不变形,A类细系夹杂物级别为2.0~3.0级;在LF造弱碱度渣(R=3.6~4.2)进RH后进行二次钙处理,将w[Ca]由0.001 4%左右提升至0.002 5%~0.003 2%,铸坯1/4厚度位置复合硫化物整体成椭球状形貌,核心内部氧化物同样也成规则的球状,轧材内部氧化物为较低CaO比例的钙镁铝酸盐,外围硫化物主要是低CaS比例的(Ca,Mn)S,硫化物成纺锤状,具有很好的变形能力,A类细系夹杂物级别控制在2.0级以内。

帘线钢XLX72 A中氧化物夹杂的演变解析与去除

针对φ0.175 mm及以下规格细丝帘线钢夹杂物演变控制与去除问题,通过采用Si-Mn脱氧、造碱度为0.7~1.0的精炼顶渣和30 min以上的软吹等过程工艺,对帘线钢中的夹杂物进行转变控制和去除的试验研究。试验结果表明,LF精炼过程钢中夹杂物数量不断增加,软吹过程中,夹杂物数量先快速减少,软吹到30 min时减少到了2~3个/mm^(2),继续软吹时夹杂物数量略有增加;而LF精炼和软吹过程钢中的氮含量不断增加,全氧含量不断下降,上连铸时钢中的氮含量为0.0034%~0.0038%,全氧含量为0.0012%~0.0014%,最终得到夹杂物数量不超过3个/mm^(2),钢水上连铸时氧化物夹杂尺寸<10μm,且没有氮化钛(TiN)夹杂和纯Al_(2)O_(3)夹杂或高Al_(2)O_(3)含量的夹杂,完全满足用户的使用要求。

Q420NH钢表面锈层稳定化处理与保护性锈层形成分析

采用主要成分为NaHSO_(3)、FeSO_(4)、CuSO_(4)、NiSO_(4)和Na_(2)HPO_(4)的稳定化处理剂对Q420NH钢表面进行稳定化处理,通过干/湿交替循环腐蚀实验(CCT),并借助SEM、EDS和XRD等分析测试手段,对比研究了Q420NH钢稳定化处理与未稳定化处理后表面锈层的显微结构及形成机理。研究结果表明,在64周期的腐蚀实验中,稳定化处理试样的瞬时腐蚀速率高于未稳定化处理试样;稳定化处理试样锈层主要成分为α-FeOOH、γ-Fe OOH、β-Fe OOH和Fe_(3)O_(4)/γ-Fe_(2)O_(3),在64周期时,稳定化处理试样锈层中α-FeOOH的含量为28%,较未处理试样增加了50%;稳定化处理的耐候钢试样锈层中,Cr、Ni元素在锈层与基体结合处及锈层内部均有明显富集,锈层的自腐蚀电位由未处理试样的-0.619 V提高到稳定化处理后的-0.530 V,锈层电阻由172Ω·cm^(2)提高到365Ω·cm^(2)。因此,稳定化处理对促进耐候钢表面保护性锈层的形成具有较好的促进作用。

农作物废弃物含碳球团还原行为研究

将农作物废弃物炭化产品与铁精矿粉制成含碳球团，进行直接还原试验研究。试验结果表明，含碳球团在1200-1300℃范围内，铁氧化物能在15-20 min内迅速被还原，高温保持时间以15-20 min为宜；随温度的升高球团的还原度逐渐增大，球团还原适宜温度为1200℃；球团的失重率和还原度随球团配炭比的增加呈上升趋势，较合理的球团碳氧比为0.9；生物炭较高的含碳量和适当的挥发分含量均有利于球团的还原；含碳球团在空气中能快速还原，但存在部分再氧化现象。

农作物废弃物-铁精矿球团性能研究

采用农作物废弃物自制炭粉与铁精矿粉制备含碳球团,对含碳球团的造球特性进行了试验研究。结果表明:含碳球团的强度与造球物料的粒度、水分含量、膨润土加入量、焙烧还原温度等有关。物料粒度细、膨润土含量增加能提高球团的强度,适宜的碳氧比为1.0,水分和黏结剂配比分别为8.0%和6.5%;随着焙烧还原温度的提高,球团强度相应提高,当温度达到1 200℃时,随着金属铁快速还原与连晶的形成,球团落下强度为15次/个,抗压强度为1 650 N/个,能满足高炉入炉料的要求。

热处理工艺对1000MPa级低碳微合金钢组织和性能的影响

采用C-Mn-Cr-Mo-B和C-Mn-Mo-Nb-Cu-B两种成分的低碳微合金结构钢,研究了热机械控制处理后离线调质(TMCP+QT)工艺和控轧后直接淬火回火(CR+DQ+T)工艺分别对2种钢的组织和性能的影响,利用SEM和TEM分析了显微组织、析出与位错.结果表明:C-Mn-Cr-Mo-B钢经过TMCP+QT工艺,在450～550℃回火1 h可以得到最佳的强度与低温韧性组合,屈服强度大于1 GPa,延伸率大于15%,-40℃冲击功大于30 J,组织为回火马氏体.C-Mn-Mo-Nb-Cu-B钢在CR+DQ+T工艺条件下,回火温度在450℃以上时,ε-Cu粒子大量析出,导致屈服强度大幅上升;经500～600℃回火,由于Nb、V、Mo碳化物析出,使钢的屈服强度达到1 030 MPa;620℃回火后,屈服强度仍达到1 GPa,延伸率达到20%,-40℃冲击功大于35 J.

X82B盘条放线脆断原因分析

针对X82B盘条在使用过程中出现的脆断现象,对断裂样品形貌、金相组织、力学性能等进行分析检测,得出断裂原因:(1)X82B盘条放线脆断大都为局部缺陷所致。(2)擦伤、刮伤等表面缺陷和心部马氏体、表面网状渗碳体等不良组织会导致盘条发生脆断。(3)连铸过程的拉速不稳或润滑不良都会造成盘条的局部裂纹并导致脆断。(4)盘条轧制后期的吐丝、辊道运输、集卷、打捆等环节也易造成盘条的局部裂纹并导致脆断。在盘条生产和后续加工过程中,严格过程控制可有效降低盘条发生脆断的几率。

回火工艺对超快冷Q550E钢板组织和性能的影响

研究不同回火工艺对厚度为16—40mm由超快冷工艺生产的低碳低合金Q550E钢板组织和力学性能的影响。利用光学显微镜和透射电镜分析了试验钢的显微组织，通过拉伸和冲击试验测试了试验钢的力学性能。结果表明：随着回火温度提高，不同厚度试验钢力学性能均呈现非单调性变化趋势，整体强度呈现先上升后下降、伸长率呈现先下降后上升的趋势；冲击性能相对稳定；采用Q550E生产16—30mm厚度规格钢板时，在520～640℃回火温度范围内均能得到力学性能满足国标GB/T1591—2008要求的产品。

炉体冷却壁黏结物物相及形成机理

基于湘钢3号高炉破损调查,对高炉炉腰、炉腹以及炉身下部的黏结物进行取样,通过X线衍射(XRD)以及扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等手段,系统研究高炉不同位置黏结物的化学成分及微观形貌,分析高炉炉体冷却壁黏结物的物相组成和形成机理。研究结果表明:高炉炉体不同高度部位黏结物的物相组成和沉积行为显著不同,黏结物的物相主要为氧化锌-C和渣铁混合物。结合氧化锌在冷却壁热面沉积行为的热力学条件,分析氧化锌-C型黏结物因氧化锌易被还原而导致黏结物频繁脱落,不利于高炉炉体冷却壁长寿,而形成的高炉渣铁黏结物可以有效地隔离高温物料、煤气与冷却壁的直接接触,延缓物料对冷却壁的磨损等侵蚀,保障高炉冷却壁的寿命。

氮化物对齿条钢强度及冲击韧性的影响

钢锭冶炼齿条钢时,由于浇铸过程中吸氮,钢中的氮含量偏高,影响钢中固溶硼含量,降低了钢板淬透性,影响了钢板心部性能。为了提高钢锭轧制齿条钢的心部强韧性,通过添加铝或者钛元素消耗钢中的氮,确保钢板中有足够的固溶硼,提高钢板淬透性,增加钢板心部的回火索氏体比例。通过钢板性能与组织对比发现加铝和加钛均能提高钢板的淬透性和强度,加钛的钢板淬透性更好,强度更高,但是钢板的低温冲击吸收能量下降。分析钢板的冲击断口发现钢板中有大颗粒的TiN夹杂物,夹杂物与基体之间或者夹杂物本身就存在裂纹,成为冲击试验的裂纹源,降低了钢板的韧性。对比加铝与加钛钢板中尺寸为2μm以上夹杂物,加钛钢中存在大量的大颗粒TiN夹杂,最大夹杂物尺寸超过15μm,加铝钢板中仍有少量的TiN夹杂,但是TiN夹杂物数量和尺寸变小,同时AlN并未明显增加。对加铝钢板中铝元素与加钛钢板中钛元素进行原位分析对比,发现铝元素为心部负偏析,并且偏聚程度较低,钛元素为心部正偏析,并且钛元素的均匀性更差,存在局部偏聚。热力学计算表明,通过钛元素固氮时,将在凝固前沿析出TiN,析出温度较高;而采用铝固氮时,若铝的质量分数不小于0.08%,AlN在固态中析出,析出温度高于BN,能够保证钢板中的固溶硼含量,确保钢板的淬透性,并控制钢中TiN析出物的尺寸。

澳矿经济性分析

澳大利、亚矿都是按普氏指数计价，褐铁矿扬迪、罗布河等都是按62的指数来算，有一定的折扣，约为7％，下面探讨其经济性。

末端电磁搅拌对弹簧钢连铸坯内部质量的影响

55SiCrA弹簧钢连铸坯容易出现内部质量问题,合理的末端电磁搅拌(F-EMS)能有效地改善连铸坯内部质量,但不合理的末端电磁搅拌会对连铸坯内部质量无改善作用甚至造成内部质量下降。为了提高连铸坯内部质量,得出最优末端电磁搅拌方案,研究了末端电磁搅拌参数对断面尺寸为150mm×150mm的55SiCrA弹簧钢连铸坯内部质量的影响。通过建立连铸过程凝固传热模型分析现行工艺下铸坯的凝固情况,确定末端电磁搅拌的位置为距弯月面8.45~8.73m处。在测定末端电磁搅拌下连铸坯中心磁感应强度的基础上,对电流与频率进行匹配研究,并开展相应的工业试验。结果表明,在采用末端电磁搅拌参数为300A/8Hz时,55SiCrA弹簧钢的中心碳偏析平均值达到1.007,连铸坯中心缩孔改善,中心等轴晶率提高,连铸坯综合质量最好。

大方坯结晶器内的多物理场模拟优化

针对某钢厂生产断面为240 mm×240 mm的42Cr Mo钢的方坯结晶器,采用有限体积和有限元相结合的数值模拟方法计算结晶器内的多物理场。首先,通过对结晶器内流动和凝固耦合计算优化水口浸入深度和拉速;其次,基于优化后的流场,采用磁场和流场耦合求解的方法得到优化的电流强度和电流频率。磁场模拟结果与现场实测数据较为吻合。研究表明,水口浸入深度为100 mm、拉速为0.7 m/min时可以获得优化的流场;基于该流场施加电磁搅拌后,搅拌器的电流强度从100增大到400 A时,钢液切向速度从0.042提高到0.300 m/s,而电流频率对钢液的流动影响较小。进而得出,优化的工艺操作方案为水口浸入深度为100 mm,铸坯拉速为0.7 m/min,电流为400 A,电流频率为2 Hz。

基于过热度变化的82B钢连铸末端电搅位置研究

以国内某钢厂断面为150mm×150mm的82B钢连铸小方坯为研究对象,建立连铸小方坯凝固传热模型,采用铸坯表面温度测量方法验证模型可靠性。依据铸坯凝固率fs=0.7~0.8为末端电磁搅拌合理安装位置,根据模拟结果得出,在实际生产过程中过热度波动范围为20~40℃时,末端电磁搅拌最佳安装位置为距弯月面6.59~6.79m位置处。结合现场实际情况确定在距弯月面6.73m处安装末端电磁搅拌,并进行工业实验分析了末端电磁搅拌的应用效果。结果表明：施加末端电磁搅拌后,铸坯与盘条质量均有所改善。连铸坯平均碳偏析指数由1.05降至0.99,最大碳偏析指数由1.12降至1.05,中心等轴晶率由36%升高到39%;盘条中心偏析评级由2.5级下降到1.5级,网状渗碳体级别由4级下降到1级。