两种易切削钢的研究

对未知工艺的两种易切削钢进行研究。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定化学成分,通过金相显微镜观察其组织及夹杂物的形貌,使用扫描电镜分析其夹杂物,最后进行了力学及切削性能的测试。结果表明,两种钢均为低碳高硫易切削钢,其组织绝大部分为铁素体,夹杂物大多数为（Mn,Fe）S和硫化物包裹氧化物,少数为MnS;含碳量低、铁素体组织、长条状硫化物（夹杂物）是造成硬度低和切削性能差的主要原因。     

易切削结构钢中非金属夹杂物与切削性能的相关性

本文以钙硫系易切削结构钢为主要研究对象,借助于定量图像分析仪、电子探针、扫描电镜等仪器和设备,探讨了钢中非金属夹杂物与钢切削性能的相关性。研究钢中非金属夹杂物尺寸对刀具寿命的影响,结果表明:本试验条件下夹杂物对刀具寿命的临界影响尺寸为8μm。还研究了非金属夹杂物的间距、均匀性及数量对刀具寿命的影响。 最后,建立了描述非金属夹杂物特征参数与刀具寿命关系的数学模型。 试验表明,刀具寿命(T)主要受钢中非金属夹杂物有效颗粒数(Ne)和分布均匀度(H)的影响。     

易切削钢中夹杂物的纳米压痕表征

利用纳米压痕技术对钢中BN、MnS、Al2O3、TiN等夹杂物进行纳米压痕表征,详细讨论了BN夹杂物对钢的切削性能的改善作用,并分析了纳米压痕表征及宏观硬度测量的误差.研究表明:铸态BN夹杂物硬度低于MnS夹杂物,锻造态BN夹杂物硬度高于MnS夹杂物,三者均远低于钢基体;铸态与锻造态BN夹杂物均能在钢中起到应力集中源、润滑及包裹硬质点的作用,改善钢的切削性能;纳米压痕表征及宏观硬度测量均存在一定的误差.     

BN型易切削钢的冶炼工艺及其切削加工性

对BN型易切削钢的冶炼工艺与切削加工性进行了研究.通过实验室热态实验得到不同B、N元素含量的试样,利用理论计算研究试样中主要夹杂物的析出规律,然后对BN夹杂物的形貌、尺寸及组成进行分析,最后对试样进行力学性能测试及切削实验.结果发现在钢中添加B、N元素能够明显改善钢的切削性能,且不影响钢的力学性能.     

球状稀土夹杂物改善易切削钢切削性能机制的研究

通过自行设计的高温显微切削装置,在不同温度上对含有球状稀土硫化物夹杂的易切削钢进行了高温显微切削实验,观察到球状稀土硫化物夹杂在显微孔洞扩展过程中发生滚动。通过分析认为,在切屑形成过程中,球状夹杂物在显微孔洞中的滚动是改善易切削钢切削性能的重要因素之一。     

中碳钙硫易切削钢夹杂物形态控制

在实验室进行了1 kg坩埚实验,研究了中碳高硫结构钢钙处理前后夹杂物的形态、尺寸及组?结果表明:钢钙处理后获得了可以改善钢切削性的纺锤形夹杂物,夹杂物的平均纺锤形率为68.11%,并且随钢中[Ca]/[S]增加夹杂物纺锤形化趋势增加;钙处理后小于2.5 μm的夹杂物占夹杂物总量的76.05%,夹杂物细小、弥散分布于钢基体中;夹杂物类型以钙铝酸盐芯硫化物外壳的复合夹杂物、(Mn,Ca)S形式的硫化物为主,有少量的铝酸钙与CaS的复合夹杂物;含钙硫的45钢铸态钢锭比普通45钢铸态钢锭切削性能有所改善.     

低碳中硫铝脱氧易切削钢夹杂物的变性

本文通过对低碳中硫铝脱氧易切削钢夹杂物的组成，形态分析入手，运用夹杂物工程理论，选用合适的变性剂，对钢中主要的脆性和塑性夹杂物进行变性处理改善该类钢的夹杂物形态、分布及组成，以获得较好的生产和使用效果。     

硬线钢夹杂物行为

针对唐钢硬线钢冶炼的现行工艺与条件,经过系统取样、综合分析对硬线钢生产过程中非金属夹杂物类型、来源、数量及分布进行了系统研究.研究表明:铸坯总体积率为0.0625%.显微夹杂的数量平均值为16.66个/mm2,面积百分比为0.018%.铸坯中的显微夹杂是硫化物夹杂、硅酸盐夹杂物、氧化铝夹杂物.铸坯中大型夹杂物的平均值为31.5mg/10Kg.铸坯中主要的大型夹杂物是硅酸盐和铝酸盐,其次还包括少量的硫化物.铸坯中夹杂物主要来源于脱氧产物、保护渣和覆盖剂的卷入.     

减少钢中夹杂物的途径及其变形处理

在了解夹杂物对钢性能的影响基础上，应力求降低夹杂物的含量，对不可能排除而残留在钢中的夹杂物可采用变形处理，改变其存在状态，以减小其对钢性能的危害性。     

不同钢包吹氩工艺对夹杂物去除效果的比较

通过对新钢改进钢包吹氩工艺后的钢样电解分析发现,改进后的钢包吹氩工艺对大型夹杂物平均去除率达到了34.3%,特别是对于直径大于300μm的大型夹杂物去除率达到100%.利用扫描电镜对所取金相试样进行了夹杂物分析,确定了钢液中夹杂物的类型主要有:硅酸盐和硫化锰.利用金相显微镜对金相样中的显微夹杂物进行统计分析发现,改进吹氩方案下各个粒径范围的显微夹杂物都有一定减少,由此表明改进吹氩方案对显微夹杂物的去除有显著效果.吹氩的合理与否将直接决定钢液中的大型夹杂物和显微夹杂物的去除率.     

含锡铁素体不锈钢的开发及性能研究

基于新型含锡铁素体不锈钢，采用冶金反应平衡对其冶炼过程进行实验室条件下的研究，对其室温力学性能、耐腐蚀性能进行了研究，同时分析Sn对铁素体不锈钢基体的微观结构的影响规律，分析脱氧夹杂物的形貌和成分演变.研究结果表明，尽管锡的熔点极低，其收得率较高，锡在硫化物周围的富集现象明显；含锡铁素体不锈钢性能优于SUS430不锈钢，具有较好的塑形和强度，可满足深冲加工性能的要求，而耐腐蚀性能明显优于SUS430铁素体不锈钢，可部分代替其在生产中的应用.     

含锡铁素体不锈钢夹杂物的冶金行为

基于新型含锡铁素体不锈钢，采用冶金反应平衡对其冶炼过程进行实验室条件下的研究分析了锡在不锈钢冶炼过程的收得率及锡的添加对不锈钢基体的微观结构的影响规律，分析脱氧夹杂物的形貌和成分演变结果表明，尽管锡的熔点极低，其收得率较高;锡在硫化锰周围富集现象比较明显，夹杂物周围被锡包裹，电镜下呈白色，氧化物夹杂周围未见锡的富集;从金相分析结果发现，当锡质量分数不小于03%时，晶界析出物中锡的质量分数高于基体，即存在锡在晶界的偏析现象.     

残余元素锡、锑对34CrNi3Mo钢冲击韧性的影响及稀土镧的改善作用

利用JB-30B型冲击试验机研究了不同含量的残余元素锡、锑及稀土镧对低氧、低硫的34CrNi3Mo钢冲击韧性的影响;采用sEM及EDS手段研究了稀土镧对不同锡、锑含量钢的断裂方式的影响以及在钢中形成化合物的情形.结果表明:稀土金属可以明显改善低氧、低硫钢中残余元素对钢性能的危害;镧可与钢中的残余元素作用形成复合相且分布均匀.     

Effect of tin addition on the microstructure and properties of ferritic stainless steel

This article reports the effects of Sn on the inclusions as well as the mechanical properties and hot workability of ferritic stainless steel. Precipitation phases and inclusions in Sn-bearing ferritic stainless steel were observed, and the relationship between the workability and the microstructure of the steel was established. Energy-dispersive X-ray spectroscopic analysis of the steel reveals that an almost pure Sn phase forms and MnS-Sn compound inclusions appear in the steel with a higher Sn content. Little Sn segregation was observed in grain boundaries and in the areas around sulfide inclusions; however, the presence of Sn does not adversely affect the workability of the steel containing 0.4wt% Sn. When the Sn content is 0.1wt%-0.4wt%, Sn improves the tensile strength and the plastic strain ratio and also improves the plasticity with increasing temperature. A mechanism of improving the workability of ferritic stainless steel induced by Sn addition was discussed:the presence of Sn lowers the defect concentration in the ultra-pure ferritic lattice and the good distribution of tin in the lattice overcomes the problem of hot brittleness that occurs in low-carbon steel as a result of Sn segregation.     

低碳高硫含锡锑复合易切削钢

对复合添加少量Sn和Sb或Sn和Bi的低碳高硫易切削钢做了切削和高温热塑性实验. 结果表明:试样在长时间的高速切削条件下刀具后刀面磨损很小,其易切削性能明显优于SAE1215钢. 含Sn和Sb的钢样在750～950℃温度范围内塑性较差,在1050～1300℃范围内具有良好的塑性. 扫描电镜及能谱分析表明:钢中Sn和Sb元素在晶界、MnS夹杂物内及MnS边界处均存在;大部分的Bi元素附着在MnS夹杂物上,一部分弥散分布在钢的基体中;钢中MnS夹杂主要呈球状和纺锤状.     

Effect of manganese sulfide on the precipitation behavior of tin in steel

Tramp elements such as tin are considered harmful to steel because of hot brittleness they induce at high temperatures. Because tramp elements retained in steel scrap will be enriched in new steel due to the difficultly of their removal, studies on the precipitation behavior of tin are essential. In this study, the effects of different inclusions on the precipitation behavior of tin in steel were studied. The results show that the tin-rich phase precipitates at austenite grain boundaries in an Fe-5%Sn alloy without MnS precipitates, whereas Sn precipitates at the boundaries of MnS inclusions in steel that contains MnS precipitates. MnS is more effective than silicon dioxide or aluminum oxide as a nucleation site for the precipitation of the tin phase, which is consistent with the disregistry between the lattice parameters of the tin phase and those of the inclusions.     

以锡代铅研制环保型易切削钢

以锡代铅研制了一种含锡的环保型易切削钢，并进行了切削及力学性能试验。结果表明，在含量小于0．05％(质量分数)时，锡能明显改善钢的易切削性能，未发现对钢的力学性能有不利的影响。     

Comparison between the surface defects caused by Al_2O_3 and TiN inclusions in interstitial-free steel auto sheets

Al_2O_3 and TiN inclusions in interstitial-free(IF) steel deteriorate the properties of the steel. To decrease the defects of cold-rolled sheet, it is important to clearly distinguish between the degrees of damage caused by these two inclusions on the surface quality of the steel. In this study, a nanoindenter was used to test the mechanical properties of the inclusions, and the distribution and size of the inclusions were obtained by scanning electron microscopy(SEM). It was found that when only mechanical properties are considered, TiN inclusions are more likely to cause defects than Al_2O_3 inclusions of the same size during the rolling process. However, Al_2O_3 inclusions are generally more inclined to cause defects in the rolling process than TiN inclusions because of their distribution characteristic in the thickness direction. The precipitation of Al_2O_3 and TiN was obtained through thermodynamical calculations. The growth laws of inclusions at different cooling rates were calculated by solidification and segregation models. The results show that the precipitation regularity is closely related to the distribution law of the inclusions in IF slabs along the thickness direction.     

原位观察MnS对非调质钢拉伸性能各向异性的影响

利用激光共聚焦扫描显微镜原位观察S质量分数为0.065%的非调质钢纵向与横向拉伸过程中MnS的行为,研究MnS形貌与分布对非调质钢各向异性的影响.原位观察表明锻后钢中存在大量长条形MnS,横向与纵向拉伸过程中MnS长度方向与拉力方向取向不同.横向拉伸过程中MnS更易与基体分离产生裂纹,裂纹随MnS长度方向扩展长大,最终导致基体的断裂. MnS在纵向拉伸时不易与基体分离,因此对纵向拉伸性能影响较小.钢中群聚分布的MnS有利于裂纹的聚合长大,会促进基体的断裂.     

含Ti复合夹杂物对中碳非调质钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜和能谱仪研究了含Ti复合夹杂物对非调质钢组织细化的影响,测定了含Ti非调质钢的室温拉伸强度和冲击功,并观察了断口形貌.结果表明:Ti的复合夹杂物可以作为晶内铁素体形核核心,细化奥氏体晶粒;加Ti后冲击断口中延性形貌所占面积比例上升,在保持非调质钢强度的条件下使韧性提高约50%.