Al-Mg/Ti-Mg脱氧钢中夹杂物诱发点蚀行为研究

以不同脱氧方式熔炼的海洋工程用钢为研究对象,利用SEM、EDS及Image-Pro Plus 6.0软件对钢中夹杂物形貌、组成及尺寸分布等进行表征,通过3.5%NaCl溶液中阳极极化及腐蚀实验对钢中夹杂物诱发点蚀的行为进行探究。结果表明,与Al-Mg脱氧钢相比,Ti-Mg脱氧钢中形成了含有TiO_x的复合氧化物,夹杂数量更多且平均尺寸更小(小于1μm),有利于MnS的异质形核析出及弥散分布;低腐蚀活性的含TiOx复合氧化物及高度分散、异质局部析出MnS夹杂具有较低的点蚀敏感性及自腐蚀催化作用,降低了点蚀的诱发及扩展,有效提高了钢的抗点蚀性能。     

含钛高强钢中夹杂物析出行为研究

以不同钛含量(0.032%~0.153%)的高强钢为研究对象,利用SEM、EDS等对钢中氧化物及氮化物夹杂的形貌、组成、数量及尺寸分布进行表征,结合热力学与动力学计算,对TiN的析出行为进行分析。结果表明,当钢中Ti含量较低(0.032%)时,冶炼过程会形成富含MgAl_2O_4的多边形高熔点固态夹杂,易造成水口堵塞;当Ti含量大于0.106%时,钢中形成了富含TiAl_2O_5的液态球形夹杂,可通过上浮去除,不易堵塞水口;Ca处理能将低钛钢中的夹杂改性为低熔点的铝酸钙,不仅降低了水口堵塞风险,还能还原夹杂物中的Ti,提高Ti的收得率。含钛高强钢中夹杂物平均尺寸为1~2μm,氮化物平均尺寸为1~3μm,其均随着Ti含量的增加而稍有增加。当Ti含量小于0.04%时,将钢中N含量控制在0.0018%以下,能有效减小TiN的析出尺寸;当Ti含量大于0.1%时,实际工业生产中很难阻止TiN的液析,但可通过提高钢中细小氧化物的数量,来细化TiN的尺寸。     

含0.065%Ti的高强度低合金钢中夹杂物

本文用扫描电镜分析了钛质量分数为0.065%的高强度低合金钢在钙处理后铸坯和板材中夹杂物的形貌和大小;用EDS探针分析了夹杂物的成分.结果表明钛质量分数为0.065%的高强度低合金钢的夹杂物绝大部分为CaO-Al2O3-TiOx-CaS系夹杂物,并有少量的TiN,统计表明钢液钙处理效果良好.最后通过热力学计算分析了钢中TiN、CaS夹杂物的析出规律.     

锰在渣/钢之间分配平衡的热力学评估

对不同研究者获得的锰在渣/钢之间分配平衡的相关热力学数据进行了归纳和评估.结果表明,在温度为1 873 K下, 对组成为 (0.2%～36.8%)CaO-(4.0%～69.7%)FetO-(7.5%～31.0%)SiO2-(6.7%～25.0%)MgO-(0.5%～3.4%)P2O5-(3.4%～16.0%)MnO的炼钢渣,利用聚集电子相模型和经验公式计算MnO的活度与实验测定值相吻合,MnO的活度值为0.02～0.20,用正规溶液模型计算的结果低于实验测定值.MnO的活度受渣中FetO含量的影响不明显,随渣中MnO含量和渣碱度的增加而增大.在误差为±20%的范围内,可用经验公式和聚集电子相模型来预测与渣平衡钢中的锰含量.在炼钢温度下,碱度对锰的分配比影响较大,碱度相同的情况下,高FetO渣有较强的脱锰能力.在温度为1 623 K下,锰在渣/铁之间的分配比可以通过测定锰在渣/钢之间的分配比,再通过计算得到.     

Nb含量对取向硅钢第二相粒子和性能的影响

制备了3种不同Nb含量的取向硅钢(w(Nb)依次为0、0.009％、0.025％),借助SEM、TEM、EDS等手段,系统分析了钢中第二相粒子的形貌、尺寸及分布等,并研究了Nb含量对取向硅钢组织、织构、力学性能及磁性能的影响.结果表明,Nb添加能够有效净化取向硅钢钢液,随着Nb含量从0增加到0.025％,钢中夹杂物数密...     

矿粉粒度及反应温度对高磷鲕状赤铁矿制备碳化铁的影响

为探索利用高磷鲕状赤铁矿作为炼钢原料的新途径,在CH4-H2气氛下对高磷鲕状赤铁矿制备碳化铁进行了实验研究,探讨了矿粉粒度对还原和碳化的影响。采用热重法、SEM-EDS和XRD分别对实验中试样还原失重过程、高磷鲕状赤铁矿矿相和碳化产物进行了分析。实验得到120~160目粒度矿粉的反应活化能最低,还原反应活化能为44.95kJ/mol,碳化阶段表观活化能为9.71kJ/mol。从反应速率的角度,利用高磷鲕状赤铁矿制备碳化铁的最佳温度为1 023K,矿粉的最佳粒度为120~160目,总体来讲,温度比矿粉粒度对高磷鲕状赤铁矿制备碳化铁反应速率的影响大。     

原位观察TiN粒子对低合金高强度钢模拟焊接热影响区粗晶区晶粒细化作用

采用高温激光共聚焦显微镜原位观察和电子背散射衍射技术研究TiN粒子在低合金高强度钢模拟大线能量焊接热循环过程中晶粒细化效果。研究发现合理的Ti和N含量能形成大量细小弥散分布的纳米级TiN粒子,在焊接热循环过程中有效钉扎热影响区粗晶区奥氏体晶界,抑制晶粒粗化。同时,TiN附着在Al2 O3表面析出,在冷却过程中有效促进针状铁素体形核,得到有效晶粒尺寸非常细小的由少量针状铁素体和大量贝氏体构成的复合组织。     

H_2-CO-CO_2气氛中添加V_2O_3二步法制备碳化铁的动力学分析

在853～973 K以及H2-CO-CO2气氛中,研究了添加质量分数为1%的V2O3对二步法制备碳化铁的影响.结果表明,添加V2O3对还原转化速率影响不大,对碳化转化速率有明显的促进作用,并且随着温度的升高,添加V2O3对碳化反应终点转化率的影响越来越显著.应用有固体产物层的未反应核模型分析反应的动力学过程,结果表明,还原和碳化反应过程都由界面化学反应控制,添加V2O3对界面化学反应有促进作用.     

Ti-- Mg 复合脱氧和硫含量对钢中夹杂物特征及 MnS析出行为的影响

采用扫描电镜/能谱仪表征了管线钢中夹杂物的形貌、尺寸、成分及数量,考察了不同 Ti/ Mg 比的钢中夹杂物特征、硫含量及脱氧产物数量对 MnS 析出行为的影响,并进行了热力学计算.结果表明：Ti- Mg 脱氧钢中夹杂物以 MgO- Al2 O3-Ti2 O3、MgO- Ti2 O3或 MgO 为核心,表面包裹或局部析出 MnS,粒径小于1.3μm,数量为300~450 mm -2,形貌为圆形、多边形和方形;夹杂物中 Ti/ Mg 原子数比为0.05~0.2时,夹杂物细小且近圆形;随硫含量减少,凝固过程中 MnS 析出倾向减小, MnS 在夹杂物表面由包裹析出向局部析出转变,提高氧化物夹杂数量,有利于细小 MnS 的包裹或局部异质形核;Ti- Mg 复合脱氧产物细小、弥散,可作为 MnS 异质形核核心,可同时降低 MnS 及氧化物的危害.     

热轧卷表面夹杂缺陷的分析与控制

对低碳热轧卷表面夹杂缺陷形貌、分布规律及相应成分进行分析。结果表明,结晶器保护渣卷入是引起低碳热轧卷表面夹杂缺陷的主要根源。在研究结晶器卷渣机理的基础上,通过调整保护渣成分,提高保护渣的黏度,并调整浸入式水口结构,优化结晶器流场,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷的发生率得到有效控制,由此引起的改判率也由4%降至0.2%以下,总体效果显著。