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。     

GCr15轴承钢中MnS-Al_2O_3复合夹杂物析出行为

对于钢液铝脱氧精炼过程产生的Al_2O_3夹杂物严重影响钢的性能,而在钢液凝固过程中MnS夹杂物容易包裹着Al_2O_3夹杂物形成复合夹杂物,这种复合夹杂物改善钢材的性能有重要意义。通过场发射扫描电镜和能谱对国内某钢厂连铸坯中夹杂物形貌以及组成进行观察与分析,发现大量MnS包裹Al_2O_3复合夹杂物。同时通过理论热力学阐述MnS包裹Al_2O_3复合夹杂物的析出机理,计算得出:Al_2O_3夹杂物在钢液中形成,Mn S夹杂物在钢液凝固过程中形成,由于Al_2O_3夹杂物先析出,Mn S夹杂物可以在先析出的Al_2O_3夹杂物进行形核与长大,为钢中MnS包裹Al_2O_3复合夹杂物生成提供了理论依据。     

氧化物夹杂对热轧带钢拉伸性能的影响

分析横向拉伸性能偏低的热轧带钢试样发现,其氧化物夹杂含量较多,且主要是沿轧制方向的带状夹杂物;其存在破坏了金属的连续性,在拉伸过程沿带状夹杂物的垂直方向会产生破裂。分析认为冶炼终点碳含量低,脱氧后钢包搅拌效果差,脱氧产物上浮不充分是其主要原因。冶炼过程中应控制好终点碳,加强脱氧操作,减少钢中的夹杂物含量,提高热轧带钢的拉伸性能。     

氧化物夹杂对热轧带钢拉伸性能的影响

分析横向拉伸性能偏低的热轧带钢试样发现,其氧化物夹杂含量较多,且主要是沿轧制方向的带状夹杂物;其存在破坏了金属的连续性,在拉伸过程沿带状夹杂物的垂直方向会产生破裂.分析认为冶炼终点碳含量低,脱氧后钢包搅拌效果差,脱氧产物上浮不充分是其主要原因.冶炼过程中应控制好终点碳,加强脱氧操作,减少钢中的夹杂物含量,提高热轧带钢的拉伸性能.     

稀土在低合金易切削钢中的应用——20CrRES钢的研究

本文利用电子探针,Quantimet-720 自动图象分析仪及X 射线衍射等手段对稀土夹杂物的组成与形态进行了较为详细的观察和分析。结果表明,20Cr 钢中加入以 Ce为主的稀土元素改变了钢中夹杂物的组成及形态,从而大大提高了钢的切削加工性能,同时也保证了钢的机械性能及有关的工艺性能。在含 TiC 硬质合金刀具的表面上发现了稀土夹杂物的覆盖膜以及稀土夹杂物的包裹作用,这二者均为该钢易切化的重要机理。     

易切削钢中夹杂物及锡的形态

研制了一种新型含锡易切削钢.在锡含量小于0.05%(质量分数)时,钢材具有良好的易切削性能,其力学性能也达到了国家标准.在扫描电镜下观察了钢中夹杂物和断口的形貌,利用能谱分析了夹杂物的成分.结果表明,钢中的复合夹杂物主要由氧化物和Mns组成.多数呈球形或纺锤形,在断口及夹杂物的表面上锡明显偏析.     

钢液铝脱氧早期形成的Al2O3夹杂

钢液铝脱氧过程产生的高熔点非金属夹杂物Al_2O_3对钢材性能危害较大,因此对其数量和尺寸控制变得十分重要。本文通过设计高温激光共聚焦显微镜实验对早期形成的Al_2O_3夹杂物进行研究,通过场发射扫描电镜FESEM和能谱EDS对高温激光共聚焦显微镜制备的试样中的夹杂物进行观察与分析,发现大量纳米尺寸Al_2O_3夹杂物,尺寸在100 nm以下。同时,研究了冷却速率对早期形成Al_2O_3夹杂物的影响,结果表明:冷却速率越大,夹杂物的数量越少,尺寸越细小。     

津西H型钢冶炼过程中夹杂物行为

通过津西钢铁公司H型钢冶炼过程中全氧和氮含量的变化分析了其对H型钢质量的影响,钢中的大型夹杂物和显微夹杂物的类型、形态等.利用体积率法计算了钢中各类型夹杂物的分布情况.钢水一次脱氧不彻底,钢中T[O]高,造成夹杂物多,夹杂含量波动为裂纹的形成埋下隐患;由中间包到铸坯,夹杂物的去除率约为40%左右;大部分夹杂物来源并不单一;铸坯中显微夹杂粒径较小,0～10μm的夹杂占64%以上,而大于20μm的夹杂约占20%.     

稀土镁球铁中的非金属夹杂物

提供了非金属夹杂物作为球状石墨非自发形核心的视觉证实。球铁中的非金属夹杂物按其分布有:作为球状石墨核心的夹杂物;被石墨晶体包围的夹杂物;和石墨共生的夹杂物;孤立块状分布在基体中的夹杂物。对球铁性能影响最大的非金属夹杂物是孤立分布的夹杂物。     

帘线钢凝固过程中夹杂物析出

为了充分了解帘线钢中夹杂物,对钢液凝固过程析出夹杂物进行了分析. 结果发现:Al2O3夹杂物在凝固过程中先析出,且Al2O3夹杂物长大的限制性环节为[Al]在钢液中的扩散;当凝固分数为0.44时SiO2开始析出,且SiO2长大的限制性环节为[O]在钢液中的扩散;析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而减小;当冷却速度为100 K·min-1时,凝固末期析出Al2O3夹杂物的半径为2.5 μm,析出复合Al2O3-SiO2夹杂物的半径为4.7 μm;随着凝固的进行,夹杂物中SiO2含量增加,Al2O3含量下降.     

Novel mechanism for the modification of Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>-based inclusions in ultra-low carbon Al-killed steel considering the effects of magnesium and calcium

Many researchers have explored the inclusion modification mechanism to improve non-metallic inclusion modifications in steelmaking. In this study, two types of industrial trials on inclusion modifications in liquid steel were conducted using ultra-low-carbon Al-killed steel with different Mg and Ca contents to verify the effects of Ca and Mg contents on the modification mechanism of Al₂O₃-based inclusions during secondary refining. The results showed that Al₂O₃-based inclusions can be modified into liquid calcium aluminate or a multi-component inclusion with the addition of a suitable amount of Ca. In addition,[Mg] in liquid steel can further reduce CaO in liquid calcium aluminate to drive its evolution into CaO-MgO-Al₂O₃ multi-component inclusions. Thermodynamic analysis confirmed that the reaction between[Mg] and CaO in liquid calcium aluminate occurs when the MgO content of liquid calcium aluminate is less than 3wt% and the temperature is higher than 1843 K.     

Analysis on composition and inclusions of ballpoint pen tip steel

Ballpoint pen tip steel, a super free-cutting stainless steel, exhibits excellent corrosion resistance and good machining properties. In this study, inductively coupled plasma spectroscopy, metallographic microscopy, and scanning electron microscopy were used to determine the elemental contents in five ballpoint pen tips and their components, morphologies, and inclusion distributions. The results showed that the steels were all S-Pb-Te super free-cutting ferritic stainless steel. The free-cutting phases in the steels were mainly MnS, Pb, and small amounts of PbTe. MnS inclusions were in the form of chain distributions, and the aspect ratio of each size inclusion in the chain was small. The stress concentration effect could substantially reduce the cutting force when the material was machined. Some of the Pb was distributed evenly in the steel matrix as fine particles (1-2 μm), and the rest of the Pb was distributed at the middle or at both ends of the MnS inclusions. The Pb plays a role in lubrication and melting embrittlement, which substantially increases the cutting performance. PbTe was also usually distributed in the middle and at both ends of the MnS inclusions, and Te could convert the sulfides into spindles, thereby improving the cutting performance of the steel.     

新型正交异性桥面板疲劳性能分析

为了减少传统正交异性板的疲劳损伤以及提高其抗疲劳特性,邓文中院士提出了一种新型的正交异性板截面型式．文章主要以这种新型的桥面板为研究对象,通过有限元软件分析计算,可知其疲劳性能优于传统正交异性板．     

重新认识亚共析钢淬火加热温度与保温时间

钢铁热处理目的是改善其组织 ,提高其机械性能 ,延长机械零件的使用寿命。然而该工艺大量消耗能源。我国机械工业正在服役的热处理设备中 ,电炉约占 90 % ,年耗电量将近 90亿度 ,经过多年努力 ,虽然全国热处理平均电耗已由 1 978年的约 1 60 0度 /吨 ,下降到目前的约 1 0 0 0度 /吨 ,但是与工业发达国家相比仍有很大差距 ,平均处理 1吨工件的耗电量比日本和欧美要多 2至 3倍 [1]。热处理能耗绝大部分用于加热和保温 ,因此为了降低能耗 ,降低产品成本 ,应在满足热处理质量前提下 ,尽可能降低加热温度 ,缩短保温时间。随着科学技术的发展 ,测试手段的完善提高 ,对加热温度、保温时间与热处理后钢材性能之间关系有了新的认识。本文探讨亚共析钢的淬火加热温度与保温时间。     

轴承钢中TiN夹杂物的控制研究

研究了轴承钢中TiN夹杂物的形成热力学,以及钢中Ti和N的控制理论,并在某钢厂进行了GCr15轴承钢的生产实验.结果表明,在凝固过程中钢中Ti或N的含量越高,TiN夹杂物开始析出温度就越高,析出物的尺寸就越大;使用低Ti合金原料能够有效降低钢中的Ti含量;采用低Ti铁水,初炼渣中的TiO2降到1.0%以下,能有效控制钢水中的Ti含量;采用低钛合成渣过程回钛量显著减少,钢中Ti含量由原来的37×10-6下降至30×10-6;优化改进精炼工艺和大包保护浇铸可以降低钢中N含量为33×10-6;降低凝固偏析,能降低TiN夹杂析出.     

钢连梁控制结构地震反应弹塑性动力时程分析

对新型钢连梁控制结构进行分析,确定动力分析模型,考虑材料非线性因素,应用有限元分析软件对空间简化分析模型进行弹塑性动力时程分析,通过3种连梁方案的对比,考查钢连梁控制结构连梁方案在强震作用下对结构体系抗震性能的影响.分析结果表明,钢连梁控制结构可以在不改变结构体系自振特性的情况下有效控制结构的地震反应,使结构体系趋于理想的耗能模式,具有优越的抗震性能.     

钢管混凝土拱桥吊装过程拱肋线形影响因素分析

用缆索吊装斜拉扣挂法施工的钢管混凝土拱桥是一种预制拼装自架设结构。在拱肋吊装阶段最为关键的就是拱肋吊装时的线形控制。通过分析拱肋在吊装阶段由于实际吊装温度与设计温度不一致导致的系统温差、扣塔偏位、拱上临时荷载对拱肋控制线形的影响,并且提出系统温差在吊装过程中的修正方法。研究表明控制和减小扣塔偏位和拱上临时荷载,可减小吊装节段对拱肋控制线形的影响,提高拱肋吊装的吊装精度。     

唐钢大角钢开裂的成因及对策

从铸坯中夹杂物含量、浸入式水口品质、结晶器内流场、保护渣的影响等方面分析了大角钢开裂的成因，并提出减少钢中夹杂物、浸入式水口由圆形截面改为椭圆形截面、浇Mn钢时避免用Si质水口、减少结晶器液面波动、提高保护渣质量等措施，取得了明显效果。     

冶炼关键参数对于IF钢轧材夹杂缺陷的影响

针对邯钢IF钢冶炼过程,采用统计学软件SPSS中逻辑回归分析、相关性统计、描述性统计等方法,研究了冶炼过程中关键参数和轧材夹杂缺陷之间的对应关系以及参数间的相关性.结果表明:在IF钢冶炼过程中将转炉终点温度控制在1695~1700℃之间,吹氧量控制在250 m3以下,静置时间控制在30~40 min之间,加铝前氧位不超过3.9×10-4时,IF钢轧材出现夹杂缺陷的机率减少.由此对现场提出了改善措施,结果表明以上优化措施可以减少IF钢轧材中夹杂缺陷的产生.