合金钢中镁铝尖晶石夹杂物生成与转化热力学

通过FactSage 6.0热力学软件计算,研究了合金钢中镁铝尖晶石(MgO.Al2O3)形成和向低熔点复合夹杂物转化的热力学条件,以及钙处理对钢液成分和夹杂物成分的影响.研究结果表明:钢中生成镁铝尖晶石夹杂物需要镁的含量较低;当钢液中溶解钙的质量分数为1×10-6时,镁铝尖晶石会转化变成液态的复合夹杂物;随着钙加入量的增加,液态复合夹杂物中Al2O3和MgO的含量继续降低,CaO的含量继续增加,SiO2的含量较低,基本保持不变;随着钙加入量的增加,钢液中的氧含量会降低,镁含量增加.     

铝液氧化夹杂物DMIRF—Ⅱ法检测原理及分析

ＤＭＩＲＦ－Ⅱ法是一种新的铝液氧化夹杂物检测方法．推导并验证了 ＤＭＩＲＦ－Ⅱ法的Ｗ－ｔ检测原理方程．理论分析了影响测试结果分辨率的诸因 素．试验研究表明，真空度和滤片面积是影响检测系统重复性和分辨率的 主要因素．并采用了计算机回归处理技术，为半定量快速检测夹杂提供了 一种研究方法．该法对现场检测的应用研究具有重要指导意义．     

连铸异型坯中夹杂物研究

采取示踪剂追踪等手段研究了采用半敞开方式浇铸异型坯中夹杂物的类型、数量等情况。结果表明：大型非金属夹杂物主要来源于脱氧产物,其次为结晶器保护渣,然后是钢包渣和中间包覆盖剂,中间包衬的熔损。由结晶器卷渣、中间包覆盖剂卷入、中间包衬熔损和钢包渣卷入造成的夹杂比例约为100：39：28：67。     

连铸异型坯中夹杂物研究

采取示踪剂追踪等手段研究了采用半敞开方式浇铸异型坯中夹杂物的类型、数量等情况。结果表明：大型非金属夹杂物主要来源于脱氧产物,其次为结晶器保护渣,然后是钢包渣和中间包覆盖剂,中间包衬的熔损。由结晶器卷渣、中间包覆盖剂卷入、中间包衬熔损和钢包渣卷入造成的夹杂比例约为100：39：28：67。     

铝熔体中非金属夹杂物电磁分离效率研究

分析比较了电磁分离非金属夹杂物的几种不同方法。推导了不同类型电磁场，如直流电场与稳恒磁场正交、交变磁场、交变电场等作用下夹杂物的去除速度和去除效率计算公式，并同重力沉积速度进行了对比。对圆管半径、电磁场频率等参数对去除效率的影响作了分析阐述。发现夹杂物的去除效率随着电流及其作用时间的增加而增加，但随管径增加而显著降低。就小尺寸夹杂物的分离而言，交变磁场法相对较好，因为其去除效率对颗粒尺寸的依赖性较小。     

铝含量对TWIP钢中夹杂物特征及AlN析出行为的影响

采用扫描电镜、X射线能谱仪以及扫描电镜配置的夹杂物自动扫描统计软件(INCAFeature)表征了Fe-Mn-C(-Al)系TWIP钢中夹杂物的成分、形貌和数量,考察了Al质量分数在0.002%~1.590%的四种TWIP钢中夹杂物的特征和Al含量对AlN析出行为的影响.并在此基础上,采用了适合TWIP钢中高锰高铝特点的热力学参数对AlN夹杂物进行了系统的热力学分析.研究表明,在含有相似N质量分数(0.0078%~0.0100%)的TWIP钢中,当钢中Al质量分数升高至0.75%时,AlN夹杂物开始在钢中析出,并在MnS(Se)-Al2O3上局部析出形成MnS(Se)-Al2O3-AlN复合夹杂;当Al质量分数升高至1.07%时,热力学计算表明AlN已经可以在TWIP钢液相中形成,经不断长大后在MnS(Se)夹杂物表面局部析出形成MnS(Se)-AlN复合夹杂物;在Al质量分数为1.59%的TWIP钢中,AlN的平衡析出温度比其液相线温度高出42 ℃,在液相中形成的AlN可以作为异质核心,MnS(Se)夹杂在其表面包裹形成MnS(Se)-AlN复合夹杂物.另外,在Fe-18.21%Mn-0.64%C-1.59%Al体系的TWIP钢中,AlN在液相中析出所需的最低氮的质量分数仅为0.0043%.因此,在TWIP钢的冶炼过程中,应尽可能的降低钢中的氮含量,避免生成过量的AlN夹杂.     

高拉速连铸低碳铝镇静钢铸坯中夹杂物

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响。结果表明：随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小。对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物。铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为。随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少。在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获。     

稀土元素对于5CrNiMo钢中夹杂物变质的影响

冶炼5CrNiMo钢时,正常出炉后,浇注时分别加入不同含量稀土,并与不加稀土的比较.通过金相显微镜分析发现,加入稀土后的钢中夹杂物完全球化,尺寸均匀,分布较好,并探讨了不同稀土含量的夹杂物的成分和组成元素的分布规律.     

高硼钢中夹杂物形成热力学及实验研究

高硼钢冶炼过程中,洁净度的控制是提高冶炼质量的重要环节。分析了高硼钢熔体中氧化物和氮化物等夹杂物的形成条件。计算结果表明,硅的脱氧能力要强于硼,冶炼温度越低,氧含量越少;硼的脱氮能力要强于硅,同样冶炼温度越低,氮含量越少。通过高温实验,制备了高硼钢样品。夹杂物检测结果表明,1~4μm的夹杂物占总量的37%;4~8μm的夹杂物占总量的55%;大于8μm的夹杂物占总量的8%,主要是硅酸盐类夹杂,渣洗吸收了大部分夹杂物。探讨了提高高硼钢洁净度的方法,对实际冶炼高硼钢具有重要指导意义。     

72A钢非金属夹杂物行为

采用多种方法对酒钢72A钢中非金属夹杂物进行了调查，对夹杂物的类型，来源，数量及尺寸进行了讨论，实验证明，铸坯中夹杂物有60%外来杂夹物，40%为脱氧产物，引起线材拔脆断的主要原因是外来大颗粒脆性夹杂，而控制好脱氧产物和外来杂夹物的组成，形貌，大小及分布，是解决线材拉拔脆断的关键。     

低钴易磨削超硬高速钢Co3N系列

Co对易磨削(1％V)的超硬型W-Wo和Mo系高速钢性能影响的研究表明,随Co含量的提高,二次硬度上升,3％-5％Co还可提高钢的强韧性,8％Co则有明显的脆化作用。新的低Co超硬高速钢Co3N在硬度、红硬性、强度、韧性和可磨削性诸方面皆达到M42的水平。     

淬火钢的高速铣削试验和机理研究

高速铣削淬火钢可以显著的提高生产率及加工表面质量，并在一定程度上可以取代磨削加工。但是因为淬火钢特殊的切削性能使得高速铣削淬火钢时的切屑形态、切削力、切削温度以及刀具的寿命有很大的变化。阐述了高速铣削淬火钢的切削机理、刀具的选择，对高速铣削淬火钢的实际应用有一定的意义。     

含铝高速钢中奥氏体非均匀长大的机制

M2AI和M2高速钢经一次和二次淬火后,奥氏体晶粒和未溶碳化物的定量研究表明,在高温r/f比值相同的条件下,由于淬火前原始组织的差别,可发生正常(均匀)和异常(非均匀)两类长大。根据异常粗晶形成初期的组织观察,提出了“连续-非连续”再结晶模式和“合并—推移”式的生长机制。提出了减轻或消除M2AI钢混晶的工艺原则。     

高速钢离子碳硼共渗层组织与耐磨性的研究

用先进测试手段对 M2钢( W6Mo5Gr4V2)离子碳硼共渗后硼的存在形式及其对耐磨性的影响作了系统深入的研究。结果表明,M2 钢经离子碳硼共渗后主要形成 B_2V_3相。它对提高 M2 钢的耐磨性起主要作用。     

超高强度钢高速切削工艺参数优化

针对超高强度钢高速铣削过程中刀具磨损严重的问题,采用金属陶瓷刀具对超高强度钢进行高速铣削试验,从而建立刀具磨损速率的预测模型.以切削速度、进给量和轴向切深3个切削工艺参数作为设计变量,以刀具磨损速率最小和切削效率最高作为优化目标,基于遗传算法对切削工艺参数进行优化,获得了最优切削工艺参数组合.     

高速钢高温形变动态再结晶机制(英文)

本采用金相、扫描和透射等手段,研究了高速钢高温形变和动态再结晶行为,建立了动态再结晶的微观模型。分析了高温形变时的动态析出过程,并讨论了动态析出与动态再结晶之间的关系。结果表明,高速钢由于形变时基体中存在大量的残余碳化物以及在形变过程中大量的动态析出,其形变再结晶行为远比低碳低合金钢复杂。钢中的动态再结晶方式与析出十分密切。不同的形变条件下变形会发生不同的动态析出,从而引起不同的动态再结晶方式。高速钢中存在两种最基本的动态再结晶方式,即形核长大方式和晶粒碎化方式。     

真空条件下高速钢中脱碳层的变化

在真空条件下对３种有初脱碳层的高速钢进行了退火实验，考察了在无氧的条件下高速钢中碳的扩散，指出了高速钢的脱碳与高速钢中碳化物的分解和游离碳扩散有关。     

钨、钼、钒氧化物直接合金化生产M2高速钢

论述了采用白钨矿、氧化钼和五氧化二钒代替钨铁、钼铁和钒铁冶炼W6Mo5Cr4V2 (M2 )高速工具钢的理论依据和可行性 ,介绍了冶炼工艺技术条件 ,产品性能测试和效益分析等方面的内容。实验表明 ,在中频感应炉上采用白钨矿、氧化钼和五氧化二钒直接还原合金化生产M2高速钢的新工艺顺行 ,产品化学成分合格。合金元素回收率高 ,其中 ηw97.0 8%、ηMo96 .5 1%、ηv93.79%。M2钢质量优良 ,HRC高达 6 2 .2 ,冲击韧性αk>4 9kJ cm2 ,夹杂评为 0 .5级 ,显微组织均匀、致密。而且具有显著的经济效益和社会效益 ,新工艺可以在生产中推广应用。