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帘线钢凝固过程夹杂物生成热力学及工业实践

钢铁 2020年第6期55卷 61-67页

作者：牛凯军杨文张立峰储焰平张洪起郭子强北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004 河钢集团钢铁研究总院河北石家庄050011

非金属夹杂物是影响帘线钢拉拔性能的重要因素之一,为了研究帘线钢中夹杂物的生成及转变机理,使用ASPEX自动扫描电镜观察分析了帘线钢工业生产过程中不同碱度条件下从钢液到铸坯中非金属夹杂物的转变现象,并使用FactSage7.0热力学计算... 详细信息

非金属夹杂物是影响帘线钢拉拔性能的重要因素之一,为了研究帘线钢中夹杂物的生成及转变机理,使用ASPEX自动扫描电镜观察分析了帘线钢工业生产过程中不同碱度条件下从钢液到铸坯中非金属夹杂物的转变现象,并使用FactSage7.0热力学计算软件对非金属夹杂物的转变机理进行了讨论。在高碱度条件下,钢液中非金属夹杂物主要类型为低熔点的CaO-SiO2-Al2O3-MnO,铸坯中非金属夹杂物的CaO和MnO含量有所降低,同时SiO2含量有所增加。在低碱度炉次中,钢液中非金属夹杂物主要为较高熔点的SiO2-MnO-CaO类型,Al2O3含量较低。连铸坯中非金属夹杂物的SiO2含量与钢液相比有所增加,同时MnO含量降低。热力学计算结果表明,帘线钢凝固和冷却过程中的非金属夹杂物转变由夹杂物自身的相转变和析出、非金属夹杂物和钢液间的化学反应以及溶解氧和钢基体化学成分的反应3方面原因造成。热力学计算结果较好地解释了帘线钢工业生产中钢液和铸坯中非金属夹杂物成分和形貌的转变,为帘线钢中非金属夹杂物的控制提供参考。

关键词：帘线钢凝固冷却非金属夹杂物转变热力学

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帘线钢82A大方坯的原位统计分布分析

冶金分析 2013年第7期33卷 1-9页

作者：李江文张穗忠夏念平余卫华李冬玲武汉钢铁(集团)公司钢铁研究总院

采用金属原位分析仪对帘线钢82A大方坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了方坯不同区域中C、Si、Mn、P、S、Al和Ca元素的分布规律,发现C、S、P和Mn在中心存在明显的岛状偏析,中心区域的偏析较边部严重。C、S和Mn元素在方坯边部有明显... 详细信息

采用金属原位分析仪对帘线钢82A大方坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了方坯不同区域中C、Si、Mn、P、S、Al和Ca元素的分布规律,发现C、S、P和Mn在中心存在明显的岛状偏析,中心区域的偏析较边部严重。C、S和Mn元素在方坯边部有明显的负偏析带,而Si的分布较为均匀。帘线钢中的Al基本上都以夹杂物的形式存在,并以Al、Ca的复合夹杂物为主,且中心的夹杂物含量明显比边部多。采用扫描电镜结合能谱分析的方法对不同区域夹杂物的尺寸和成分进行了研究,两种方法所得结果具有较好的一致性。

关键词：原位统计分布分析帘线钢方坯偏析夹杂物

Co微合金化对高级别帘线钢组织与冷拉性能的影响

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材料工程 2012年第3期40卷 38-42,55页

作者：王洪利刘宏玉周鹏费阳黄彧陈浩武汉科技大学理学院武汉430065 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室武汉430065

为了减轻高级别帘线钢晶界渗碳体(GBC)的析出、提高其强度和冷拉性能,研究了Co微合金化80,100级帘线钢的显微组织及性能变化规律。用扫描电镜(SEM)观测了不同Co含量试样的显微组织形貌、GBC析出及珠光体片间距;用力学实验机测量了热加... 详细信息

为了减轻高级别帘线钢晶界渗碳体(GBC)的析出、提高其强度和冷拉性能,研究了Co微合金化80,100级帘线钢的显微组织及性能变化规律。用扫描电镜(SEM)观测了不同Co含量试样的显微组织形貌、GBC析出及珠光体片间距;用力学实验机测量了热加工及冷拉拔后的力学性能。结果表明:自然冷却时,Co微合金化可显著细化珠光体团尺寸;随Co量增加,抗拉强度增加,面缩率降低,但GBC变得严重。盐浴处理后,GBC受到抑制,冷拉加工硬化率得到提高。

关键词：帘线钢 Co GBC 显微组织力学性能

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帘线钢生产过程中氧化物夹杂的演变规律

钢铁 2016年第4期51卷 31-37页

作者：王昆鹏姜敏赵昊乾王新华王郢北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 邢台钢铁有限责任公司技术中心河北邢台054027

使用ASPEX PSEM explorer研究了帘线钢中氧化物夹杂的成分及形态在炼钢与轧制过程的变化。结果表明,连铸坯夹杂物中SiO_2质量分数较中间包有增加趋势,并在铸坯中发现MnO-SiO_2-Al_2O_3和SiO_2构成的复合夹杂物,轧制盘条中出现未很好变形... 详细信息

使用ASPEX PSEM explorer研究了帘线钢中氧化物夹杂的成分及形态在炼钢与轧制过程的变化。结果表明,连铸坯夹杂物中SiO_2质量分数较中间包有增加趋势,并在铸坯中发现MnO-SiO_2-Al_2O_3和SiO_2构成的复合夹杂物,轧制盘条中出现未很好变形的SiO_2夹杂物。热力学分析表明:由于连铸过程钢液和夹杂物间的传质作用,导致铸坯夹杂物中SiO_2质量分数增加,MnO-SiO_2-Al_2O_3系夹杂在浇铸过程较CaO-SiO_2-MnO-Al_2O_3系夹杂物更易析出SiO_2相,形成MnO-SiO_2-Al_2O_3为基体的复合夹杂物。CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO和MnO-SiO_2-Al_2O_3夹杂物在盘条中呈长条状,MnO-SiO_2-Al_2O_3和SiO_2析出相构成的复合夹杂在轧制过程将发生相分离,形成"眼睛状"或单颗粒状夹杂。

关键词：帘线钢夹杂物转变 CaO-SiO2-Al2O3-MnO SiO2-MnO-Al2O3

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帘线钢渗碳体溶解与饱和磁化强度变化

钢铁研究学报 2017年第1期29卷 50-57页

作者：王红军刘宏玉徐红兵卢建夺柯明鹏武汉科技大学理学院湖北武汉430065 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430065

依据固体与分子经验电子理论(EET),计算了渗碳体的价电子结构,确定了含V、Mn渗碳体的稳定结构分别为θ-(Fe_(2.75)Mn_(0.25))C、θ-(Fe_(2.5)V_(0.5))C。计算θ-Fe_3C、θ-(Fe2.5V_(0.5))C和θ-(Fe_(2.75)Mn_(0.25))C的比饱和磁化强度MS分别为167.19、111.20和146.32A·m^2/kg。制备的不同V含量的未冷拉70和80级帘线钢的MS计算误差在0.18%~6.22%,与振动样品磁强计(VSM)的实测值符合较好。建立了渗碳体溶解的4阶段模型,得出了渗碳体溶解对未冷拉帘线钢MS的影响规律。帘线钢冷拉后MS的巨变表明:铁素体中Fe原子的平均原子磁矩和原子状态发生重大改变;计算发现其原子状态根据钢的成分与应变量,会从甲种(A)变成乙种(B)甚至丙种(C)杂化状态。

关键词：价电子结构合金渗碳体稳定性饱和磁化强度帘线钢

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帘线钢盘条带状组织的分析

金属热处理 2011年第6期36卷 41-45页

作者：崔怀周陈伟庆曹长法北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 青岛钢铁公司技术中心山东青岛266043

对帘线钢盘条带状组织的特点、危害、生成机理及消除方法进行分析研究,并建立了带状组织的按级分类。结果表明,带状组织部位为索氏体,片层间距比基体部位更小,有明显的磷偏聚。带状组织部位纳米硬度明显高于基体,对盘条的拉拔及扭转性... 详细信息

对帘线钢盘条带状组织的特点、危害、生成机理及消除方法进行分析研究,并建立了带状组织的按级分类。结果表明,带状组织部位为索氏体,片层间距比基体部位更小,有明显的磷偏聚。带状组织部位纳米硬度明显高于基体,对盘条的拉拔及扭转性能有不利影响。相比大方坯,小方坯的带状组织更为严重;把加热温度由1050℃提高到1185℃,带状组织有一定改善。

关键词：帘线钢盘条带状组织磷偏析加热温度

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帘线钢机械剥壳过程中的脆断分析

金属热处理 2011年第10期36卷 92-94页

作者：王猛王立峰王丽萍李舒笳王勇王泽阳首钢技术研究院北京100043

通过对帘线钢SWRH82A机械剥壳过程中的断口分析,结合机械磨削模拟试验和对应表面组织的观察,分析了盘条脆断原因。结果显示,盘条运输和打捆过程中,在机械外力作用下造成局部表面硬化,在盘条表面形成白亮带,诱发裂纹,造成盘条在机械除鳞... 详细信息

通过对帘线钢SWRH82A机械剥壳过程中的断口分析,结合机械磨削模拟试验和对应表面组织的观察,分析了盘条脆断原因。结果显示,盘条运输和打捆过程中,在机械外力作用下造成局部表面硬化,在盘条表面形成白亮带,诱发裂纹,造成盘条在机械除鳞过程中发生脆断。

关键词：帘线钢脆断加工硬化白亮带

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帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

材料科学与工艺 2014年第1期22卷 94-99页

作者：王丽萍王立峰罗志俊李舒笳王勇王猛马跃首钢技术研究院北京100043

采用OM和SEN分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响，同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件。实验结果表明，945℃是帘线钢快速氧... 详细信息

采用OM和SEN分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响，同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件。实验结果表明，945℃是帘线钢快速氧化起点温度，随着温度升高，氧化速率急剧增加；而当温度降低到700℃时，氧化过程极其缓慢。控制700～945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺。高线生产控制精轧和吐丝温度在900～940℃，氧化铁皮厚度7～20μm，FeO质量分数为65％～80％，具有最佳除鳞性能。热模拟分析表明，400～500℃是FeO层发生共析转变的“鼻尖”温度，孕育期最短。提高400～500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变，使机械除鳞率提高3％左右。

关键词：帘线钢轧制工艺氧化铁皮 FeO层先共析Fe3O4 共析转变

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帘线钢72A连铸坯的原位统计分布分析

冶金分析 2016年第12期36卷 1-7页

作者：俞占扬刘坤仇圣桃颜慧成王晓英辽宁科技大学钢铁研究总院

为了更好地了解铸坯中元素偏析、疏松和夹杂物分布规律,采用金属原位分析仪对帘线钢72A连铸坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了铸坯中C、Si、Mn、P、S和Al元素分布规律,发现C、Si、Mn和P元素在铸坯中心都存在明显的偏析,且中心区域... 详细信息

为了更好地了解铸坯中元素偏析、疏松和夹杂物分布规律,采用金属原位分析仪对帘线钢72A连铸坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了铸坯中C、Si、Mn、P、S和Al元素分布规律,发现C、Si、Mn和P元素在铸坯中心都存在明显的偏析,且中心区域的偏析程度比边部严重。Mn元素含量的分布规律与C元素相似,在铸坯边部附近,C、Mn元素有明显的负偏析带,在铸坯中心区域元素出现了明显的正偏析带,整体上,Mn元素成分分布比C元素更均匀;比较这几种元素的成分分布,发现Si元素成分分布较均匀,而P元素成分分布较不均匀。帘线钢中Al、S元素基本上都以夹杂物的形式存在,两种元素分布规律极其相似,且中心夹杂物的含量明显比边部多。由于铸坯中心存在明显的缩孔,导致铸坯表观致密度下降,表观致密度为0.869 0。

关键词：原位统计分布分析帘线钢连铸坯偏析夹杂物表观致密度