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稀土铈添加对Fe-80Ni坡莫合金洁净度及磁性能的影响

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Journal of Central South University 2023年第10期30卷 3260-3275页

作者：姚科安董艳伍姜周华王永孙经哲 School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory for Ecological Utilization of Multimetallic Mineral(Ministry of Education) Shenyang 110819China

Fe-80Ni坡莫合金的磁性能是研究人员关注的重点,洁净度是影响合金磁性的重要因素。稀土铈因其优异的脱氧、脱硫能力,成为冶金工业中备受欢迎的添加剂。本研究通过在冶炼中添加稀土铈来改善合金洁净度,从而提高合金的磁性能。在真空感应... 详细信息

Fe-80Ni坡莫合金的磁性能是研究人员关注的重点,洁净度是影响合金磁性的重要因素。稀土铈因其优异的脱氧、脱硫能力,成为冶金工业中备受欢迎的添加剂。本研究通过在冶炼中添加稀土铈来改善合金洁净度,从而提高合金的磁性能。在真空感应炉冶炼过程中,通过添加铈对合金深度净化后,合金的氧、硫含量降到很低的水平,合金中夹杂物数量显著降低,合金中的夹杂物被改质成为含铈夹杂。含铈夹杂在合金变形过程中不易变形、破碎,不会出现聚集状态,减小夹杂物对合金磁性能的负面影响。Fe-80Ni经添加稀土铈处理后其磁化率上升,矫顽力下降。

关键词：坡莫合金铈洁净度夹杂物软磁性能

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Ce/Mg处理对M50轴承钢洁净度的影响

工程科学学报 2022年第9期44卷 1507-1515页

作者：王礼超田家龙任吉蒋成钢游志敏姜周华东北大学冶金学院沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL) 沈阳110819

采用真空感应熔炼工艺冶炼航空轴承钢M50,对比分析了Ce处理、Mg处理和Ce–Mg复合处理对氧、硫含量和夹杂物分布特征的影响,结合热力学计算,阐明了加入Ce、Mg元素对钢液洁净度的影响机理.研究发现,Ce具有很强的脱氧、脱硫能力,加入Ce会... 详细信息

采用真空感应熔炼工艺冶炼航空轴承钢M50,对比分析了Ce处理、Mg处理和Ce–Mg复合处理对氧、硫含量和夹杂物分布特征的影响,结合热力学计算,阐明了加入Ce、Mg元素对钢液洁净度的影响机理.研究发现,Ce具有很强的脱氧、脱硫能力,加入Ce会优先生成Ce_(2)O_(2)S夹杂物,随着钢液中氧含量的降低,Ce还会与As等有害杂质元素结合,起到净化钢液的效果.过量的Ce会加剧其与镁铝尖晶石材质耐火材料的反应,导致钢中夹杂物数量的增加,Ce的质量分数为0.018%时,钢中夹杂物的尺寸和数量最小;添加Mg不仅可以脱氧、脱硫,还可以抑制Ce与镁铝尖晶石耐材的反应,Ce–Mg复合处理可以显著降低钢中的夹杂物的尺寸和数量,将钢中的氧的质量分数降低至0.00075%.

关键词： Ce–Mg复合处理航空轴承钢夹杂物洁净度热力学耐火材料

S355J2W(H)钢镁处理洁净度及生产问题解析

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冶金分析 2024年第1期44卷 26-34页

作者：高燕张浩付建勋沈平南京钢铁股份有限公司上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室

某厂生产S355J2W(H)钢时，采用镁处理技术，夹杂物改质效果不稳定，产品质量和性能改善不明显。为此，本文对镁处理S355J2W(H)钢的过程样和铸坯样进行解析，采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、夹杂物三维腐刻技术对钢中夹杂物的大... 详细信息

某厂生产S355J2W(H)钢时，采用镁处理技术，夹杂物改质效果不稳定，产品质量和性能改善不明显。为此，本文对镁处理S355J2W(H)钢的过程样和铸坯样进行解析，采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、夹杂物三维腐刻技术对钢中夹杂物的大小、形态、成分、分布等进行检测，确定铸坯不同部位的洁净度水平，通过热力学计算确定镁处理过程中夹杂物的转变规律及临界转变条件，确定问题产生原因。研究表明，夹杂物在铸坯不同部位中，内弧1/4处及铸坯中心部位夹杂物尺寸最大，面积占比也最大，符合一般夹杂物在铸坯中分布规律，但氧化物夹杂成分及类型存在多样性，在铸坯中同时包含CaO-Al2O3、CaO-MgO-Al2O3、MgO·Al2O3、MgO,夹杂物类型跨度较大，改质不均匀，钢中Mg含量偏低及分布不均匀是导致该问题的主要原因。

关键词： S355J2W(H)钢镁处理夹杂物洁净度热力学计算光学显微镜扫描电子显微镜(SEM) 夹杂物三维腐刻技术

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电动汽车电池壳用钢板材洁净度对比分析

冶金分析 2022年第11期42卷 1-7页

作者：曹晨巍徐康张丽琴沈平付建勋上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室湖南华菱涟源钢铁有限公司

电动汽车产业需要大量高品质电池壳钢供应，为了探究目前国内电池壳钢的发展水平，分别选取了不同质量等级的6个厂家电池壳钢轧材，截取10 mm×12 mm大小的试样，用砂纸由低到高进行打磨，后置于抛光机磨抛，用清水洗净，使用无水乙醇... 详细信息

电动汽车产业需要大量高品质电池壳钢供应，为了探究目前国内电池壳钢的发展水平，分别选取了不同质量等级的6个厂家电池壳钢轧材，截取10 mm×12 mm大小的试样，用砂纸由低到高进行打磨，后置于抛光机磨抛，用清水洗净，使用无水乙醇对样品表面喷洗处理以待观察。采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜/能谱(SEM/EDS)、Aspex扫描电镜等表征手段，进行洁净度水平的对比分析，寻找质量差异，为电池壳钢后续品质提升寻找优化方向。研究分析表明：6个厂家样品中，样品3#运用的是低碳铝镇静钢工艺，而其他样品运用的是IF钢的工艺路线。从夹杂物面积占比及尺寸来看，6个厂家中样品6#(夹杂物面积占比最小)、样品3#洁净度最高；样品2#、5#(夹杂物平均直径最大)洁净度最差。在夹杂物类型上，除样品3#中夹杂物以Al2O3为主，其他样品夹杂物均主要为Al2O3、Ti(C,N)、Ti4C2S2。

关键词：电动汽车电池壳钢洁净度夹杂物三氧化二铝 Ti(C,N)

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高疲劳寿命轴承钢洁净度现状及研究进展

工程科学学报 2021年第3期43卷 299-310页

作者：顾超王仲亮肖微王敏刘宇黄永生包燕平北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 中天钢铁集团有限公司江苏213011

对比了国内外高疲劳寿命轴承钢主要杂质元素、主要夹杂物特征等冶金性能的差异,并对比了不同冶金质量下,轴承钢的疲劳性能及诱发疲劳断裂的因素,总结了国产轴承钢洁净度现状及与国外优质轴承钢的差距.在此基础上,围绕高疲劳寿命轴承钢,... 详细信息

对比了国内外高疲劳寿命轴承钢主要杂质元素、主要夹杂物特征等冶金性能的差异,并对比了不同冶金质量下,轴承钢的疲劳性能及诱发疲劳断裂的因素,总结了国产轴承钢洁净度现状及与国外优质轴承钢的差距.在此基础上,围绕高疲劳寿命轴承钢,以进一步提高国产轴承钢质量为目的,分析梳理了国产轴承钢冶炼技术及夹杂物控制方法的发展轨迹,探讨了国产轴承钢进一步提高疲劳寿命及质量的发展方向.

关键词：轴承钢夹杂物疲劳性能洁净度脱氧方式

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RH精炼过程中吹氧量对IF钢洁净度的影响

工程科学学报 2020年第7期42卷 846-853页

作者：潘明于会香季晨曦刘延强冀云卿北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 首钢技术研究院北京100043 首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢作业部唐山063200

无间隙原子钢(IF钢)主要用于汽车、家电等行业,除需要极低的C、N含量外,对最终产品的表面质量也有严格要求.钢中O含量和夹杂物对产品的表面质量影响很大.快速降低钢中C含量、同时保证钢的高洁净度是非常重要的.为此,通过在Ruhrstahl Her... 详细信息

无间隙原子钢(IF钢)主要用于汽车、家电等行业,除需要极低的C、N含量外,对最终产品的表面质量也有严格要求.钢中O含量和夹杂物对产品的表面质量影响很大.快速降低钢中C含量、同时保证钢的高洁净度是非常重要的.为此,通过在Ruhrstahl Hereaeus(RH)精炼-连铸过程密集取样,采用ASPEX扫描电镜详细研究了RH吹氧强制脱碳工艺下吹氧量对IF钢洁净度的影响.结果表明,本实验条件下,吹氧量对精炼-连铸过程中夹杂物的类型和形貌没有影响.吹氧量对RH精炼前期(加Al后4min内)钢液洁净度影响较大,而对后期生产过程中钢液的洁净度影响不大;精炼前期,吹氧量高,钢液中总氧(T.O)含量和夹杂物的量增加.簇群状夹杂物主要出现在RH破空之前,真空精炼结束后钢液中很难发现簇群状夹杂物.中间包钢液洁净度与RH吹氧量相关性不大,而与加Al脱氧前钢液中O含量相关性很大,加Al脱氧前钢液中O含量高,中间包钢液洁净度差;为提高中间包钢液的洁净度,应尽量减少加Al脱氧前钢液中的O含量.随着生产的进行,钢液中T.O含量、夹杂物的量呈下降趋势,洁净度逐渐提高.

关键词： IF钢 RH精炼洁净度非金属夹杂物吹氧量脱氧前氧含量

GCr15轴承钢RH和VD真空精炼过程钢洁净度对比

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钢铁研究学报 2022年第7期34卷 613-621页

作者：温昕任英张立峰北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

对比了RH和VD真空精炼工艺生产的GCr15轴承钢精炼过程的洁净度水平,研究了钢液中总氧(TO)、总氮(TN)、总硫(TS)以及夹杂物变化规律。轴承钢对洁净度要求较高,RH精炼工艺在降低钢中TO、TN含量,固相夹杂物去除,循环效率上均具有优势。经... 详细信息

对比了RH和VD真空精炼工艺生产的GCr15轴承钢精炼过程的洁净度水平,研究了钢液中总氧(TO)、总氮(TN)、总硫(TS)以及夹杂物变化规律。轴承钢对洁净度要求较高,RH精炼工艺在降低钢中TO、TN含量,固相夹杂物去除,循环效率上均具有优势。经过RH精炼后,钢液中TO含量下降了61%,TN含量下降了15%,夹杂物数密度降低了75%;VD精炼过程中,钢渣反应剧烈,脱硫效果优异,VD精炼后钢液中TS含量下降了50%,但钢液循环速率远落后于RH精炼,且更容易发生卷渣。不同液相分数的夹杂物与钢液的接触角不同,液相分数小于27%的夹杂物与钢液不润湿,容易碰撞长大和上浮去除,而液态夹杂物黏附功更大,难以从钢液中去除。

关键词：轴承钢 GCr15 真空脱气夹杂物洁净度

EAF—LF—VD—CC流程生产GCr15轴承钢的洁净度及夹杂物演变

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材料与冶金学报 2024年第2期23卷 145-153页

作者：汪润哲龚伟王鹏飞姜周华张万发杜琳霄赵恒波金宇东北大学冶金学院沈阳110819 本钢板材股份有限公司辽宁本溪117001

为探究GCr15轴承钢在冶炼过程中夹杂物的演变规律,基于国内某钢厂EAF—LF—VD—CC工艺过程进行全流程取样分析,系统研究了全流程杂质元素含量的变化以及夹杂物的演变分析结果表明,轧制后的轧材钢样杂质元素Ca和Ti的质量分数较高,分别达... 详细信息

为探究GCr15轴承钢在冶炼过程中夹杂物的演变规律,基于国内某钢厂EAF—LF—VD—CC工艺过程进行全流程取样分析,系统研究了全流程杂质元素含量的变化以及夹杂物的演变分析结果表明,轧制后的轧材钢样杂质元素Ca和Ti的质量分数较高,分别达到00016%和00017%,全氧(TO)质量分数为00007%轧材中夹杂物类型主要为镁铝尖晶石、钙铝酸盐类和硅酸盐类复合夹杂物较大尺寸的夹杂物出现在LF和VD精炼工位,且夹杂物最大尺寸超过了30μmVD破真空后出现了大量CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)类复合夹杂物,成分分布均匀,个别尺寸甚至超过45μm连铸坯和轧材中MnS和TiN夹杂物占比较高。

关键词： GCr15 轴承钢洁净度全氧非金属夹杂物

渣洗工艺对低碳钛微合金钢洁净度及性能的影响

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炼钢 2023年第6期39卷 47-52,58页

作者：王博李书恒王杏娟朱立光黄伟丽牛跃威华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 德龙钢铁有限公司技术中心河北邢台054009 河北省热轧板带钢技术创新中心河北邢台054009

某厂生产的DL350低碳钛微合金冷轧结构钢,由于钢中夹杂物含量较高且冷轧断后伸长率较低,不能满足客户要求。为了降低生产成本,提升冷轧产品断后伸长率,制定了合理渣洗工艺,并分析了渣洗工艺对钢洁净度及性能的影响。结果表明,钢中夹杂... 详细信息

某厂生产的DL350低碳钛微合金冷轧结构钢,由于钢中夹杂物含量较高且冷轧断后伸长率较低,不能满足客户要求。为了降低生产成本,提升冷轧产品断后伸长率,制定了合理渣洗工艺,并分析了渣洗工艺对钢洁净度及性能的影响。结果表明,钢中夹杂物主要为MnS、TiN、MnS-TiN及少量的Al_(2)O_(3)夹杂物,采用渣洗工艺后钢液中的氧、氮含量均有明显下降。渣洗后铸坯显微夹杂物平均数量密度由21.3个/mm 2降低到15.7个/mm 2。同时,A类夹杂物级别由2.0~2.5降低到1.0~1.5,B类夹杂物级别由1.5~2.0级降低到0.5~1.0级,说明渣洗工艺对铸坯洁净度提升改善明显。通过对热轧和冷轧产品性能检测可以发现,渣洗工艺试样热轧断后伸长率由26%~28%提升到29%~31%,冷轧断后伸长率由15%~16%提升到18%~20%,强度整体变化不大,满足了客户的使用要求。

关键词：渣洗显微夹杂物洁净度力学性能微合金钢