中間包冶金對油井管坯鋼夾雜物的影響

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利用掃描電鏡對80tlf鋼液喂鈣處理前后的冷鐓鋼swrch22a中夾雜物形態(tài)和組成的變化進行b分析和研究,對鈣處理鋼中夾雜物的變性進行了熱力學計算。研究表明,swrch22a鋼液鈣處理后夾雜物中的mn被ca置換,中間包內鋼中al_2o_3夾雜變性生成低熔點鋁酸鈣夾雜12cao·7al_2o_3;如要鋼液鈣處理生成易上浮排除的液態(tài)12cao·7al_2o_3夾雜的必要條件是[al]_t_2/[ca]_t~3≤10.58×10~4。

對宣鋼生產(chǎn)45鋼時連鑄過程中中包鋼水溫度的波動情況進行了調查,對其影響因素進行了分析,提出了改善中包鋼水穩(wěn)定性的措施。

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利用示蹤試驗,研究了在304不銹鋼生產(chǎn)過程中,鋼水接觸的各種冶金熔渣對連鑄坯中非金屬夾雜物的影響。研究發(fā)現(xiàn),aod鋼渣混出時進入鋼水中的小渣滴是鋼中非金屬夾雜物的主要來源之一,而大包頂渣、中間包覆蓋劑和結晶器保護渣不會對鋼液造成明顯污染。

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采用金相顯微鏡、掃描電鏡等分析測試手段研究了ce對1cr17不銹鋼的凈化作用及其夾雜物的形態(tài)和顆粒直徑的影響。結果表明,ce可使1cr17鋼中的夾雜物的含量顯著降低,夾雜物的形態(tài)變小,高溫機械性能提高。

為了使鋼中的夾雜物更好的變性,在250kg非真空感應爐上,對冷鐓鋼進行了al和fesial脫氧后喂sicaba包芯線的研究,并作了喂sica包芯線的對比實驗。結果表明,喂sicaba包芯線的效果優(yōu)于喂sica包芯線。表現(xiàn)在:能夠較快地使鋼液的全氧含量達到平衡;鋼液的全氧含量和夾雜物面積均有所下降;脫氧產(chǎn)物由al2o3變?yōu)閙cao·nal2o3或者caoal2o3sio2復合夾雜物,并近乎完全球化。

通過超聲波測厚發(fā)現(xiàn)某鋼板有厚度不一致的現(xiàn)象,經(jīng)超聲波、金相、力學等分析,確認有非金屬夾雜物存在,得出分層的結論。

在石油套管螺紋加工的過程中,出現(xiàn)斷扣問題,為此,對管體進行了氣體含量及熱酸低倍檢驗,利用金相顯微鏡和掃描電鏡對其進行微觀分析,分析表明,非金屬夾雜物是引起斷扣的主要原因;同時對夾雜物做了定性分析,找出其來源,并提出相應的改進措施。

為了提高攀鋼管線鋼的潔凈度,通過取樣,對攀鋼bof-lf-rh-cc工藝生產(chǎn)的管線鋼鈣處理后鋼中非金屬夾雜物作了定量的分析,找出鋼中夾雜物的類型、來源以及在不同工序的變化規(guī)律,提出改善管線鋼潔凈度的合理喂鈣量的建議。試驗結果表明,在現(xiàn)有工藝條件下,喂鈣線長度過大,會導致鋼中原有的氧化物夾雜變性過度,產(chǎn)生的高熔點夾雜物仍然不易上浮去除。同時,過多的喂鈣量導致鋼液中產(chǎn)生大量cas和cao夾雜,造成了鋼液的污染。依照鈣硫比等于2.0進行喂鈣,計算出合理的喂鈣線長度在600m左右。

針對敬業(yè)鋼廠中厚板坯生產(chǎn)的現(xiàn)行工藝系統(tǒng),分析煉鋼工序中[n]、t[o]的變化趨勢,整個煉鋼過程中夾雜物的形貌和數(shù)量變化。通過實驗研究,發(fā)現(xiàn)精煉后鋼中[n]、t[o]明顯下降,而在中間包澆注時[n]、t[o]上升,在澆注中期出現(xiàn)峰值,鋼水二次氧化。鋼中夾雜物的數(shù)量變化與[n]、t[o]基本一致,精煉后各爐次夾雜物的面積率分別下降約74%、51%、71%。

利用釩、鈦對高錳鋼進行微合金化,研究釩、鈦對厚斷面高錳鋼鑄件中mns夾雜物形成與分布的影響。結果表明:添加0.02%～0.1%鈦和0.04%～0.1%釩能顯著地細化高錳鋼鑄件中mns夾雜物,并使之彌散分布。同時對高錳鋼鑄件中mns夾雜的形成機制進行了研究,發(fā)現(xiàn)加入ti,v與n反應形成高熔點的(ti,v)n相,凝固過程中,先析出的(ti,v)n相質點,成為后析出mns的異質形核質點,使mns得到細化,彌散分布,從而提高了鑄件的力學性能。

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以大的試樣樣本為基礎,利用顯微鏡、掃描電鏡和金屬原位分析儀,系統(tǒng)地分析試樣中的非金屬夾雜物和貝氏體組織對中厚板伸長率的影響規(guī)律。試驗結果表明:鋼中非金屬夾雜物和貝氏體組織是影響伸長率的主要因素。鋼中非金屬夾雜物在種類、含量和分布上對板材的伸長率降低有很大的影響,尤其是硫化物和硅酸鹽類夾雜的影響更為嚴重。試驗結果也表明了條帶狀的貝氏體組織對板材的伸長率減小的影響作用也是顯著的。它們之間有著較為密切的相關性。

用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡研究了盤條中非金屬夾雜物的形態(tài)與類型及其對盤條使用過程中斷裂行為的影響,并測試了盤條的抗拉強度。盤條在使用過程中發(fā)生斷裂,斷口呈杯錐狀和撕裂狀。裂紋萌生于非金屬夾雜物與基體的界面處;在后續(xù)的拉拔或捻股過程中,裂紋沿著夾雜物快速擴展,導致鋼絲斷裂。

在結晶器電磁攪拌磁特征測量的基礎上,采用正交法進行了結晶器電磁攪拌工藝參數(shù)對無縫管用20號連鑄坯中心裂紋影響的試驗。優(yōu)化后的電磁攪拌工藝參數(shù)采用連續(xù)電磁攪拌方式、6hz的頻率和350a電流強度,鑄坯的中心裂紋可控制為平均0.17級,等軸晶區(qū)的比例均大于45%,圓坯一次低倍合格率達到92.68%。

在生產(chǎn)鋁鎮(zhèn)靜鋼的工藝條件下,研究了鋼包喂casi線處理后鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、尺寸和分布等的變化規(guī)律。結果表明,喂線后鋼中鈣鋁比達到0.09以上時,鋼中的al2o3類夾雜物能獲得較好的變性;夾雜物中的鈣鋁比隨喂線后鋼中鈣鋁比的增大呈線性增加趨勢;較高的鋼中鈣鋁比有利于連鑄坯中大顆粒夾雜物的去除,有利于鋼中夾雜物球化率的提高

為了減少鋼中夾雜物含量,控制其形態(tài)分布,采用超聲波直接引入高溫鋼液進行處理的方法,對比研究了超聲波處理、吹氬處理和吹氬超聲波同時處理對鋼中夾雜物的作用效果.結果表明,吹氬處理可以彌散細化鋼中的夾雜物,但是效果相對較差.超聲波處理后鋼中夾雜物的當量個數(shù)和平均直徑分別為167個/mm2和1.243μm,夾雜物相對比較細小.吹氬超聲同時處理也可以細化鋼中的夾雜物,但是夾雜物的當量個數(shù)和平均直徑略大于單獨超聲波處理時鋼中夾雜物的當量個數(shù)和平均直徑.

分析了連鑄澆注時鋼水過熱度和拉坯速度、水口浸入深度、中包覆蓋劑性能、沖擊區(qū)流場形式對齒輪鋼中非金屬夾雜物的影響。以20crmnti齒輪鋼為例,利用非金屬夾雜物特殊檢驗方法和正交分析理論極差法,得出了合理的連鑄工藝參數(shù)組合,降低了非金屬夾雜物出現(xiàn)爐數(shù)比率和非金屬夾雜物平均級別。

以q345qc連鑄板坯為例,研究臨鋼煉鋼各工序對夾雜物去除的影響。經(jīng)研究確認,目前脫氧制度是影響鋼質量的限制環(huán)節(jié),因此,有必要優(yōu)化脫氧制度,以進一步提高鋼質量。

利用大樣電解、金相觀測、掃描電鏡(sem)和電子探針(epma)等手段,對x70管線鋼鑄坯中夾雜物的數(shù)量、粒徑、形貌及組分進行了研究。結果表明:x70管線鋼鑄坯中夾雜物數(shù)量較多,粒徑較大,且多為復合夾雜。針對大型夾雜物中硫化物、氧化物、硅鋁酸鹽和鈣鋁酸鹽復合夾雜的特點,分析了鑄坯中夾雜物的主要來源。