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重轨钢(U71Mn)夹杂物行为研究

刘珍童  
【摘要】:非金属夹杂物降低了钢的塑性、韧性和疲劳寿命,使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏,对钢的强度、延伸性、韧性、切削性、抗腐蚀性能、表面光洁度、焊接性能等各方面的性能有着直接的影响。夹杂物对钢的性能影响的具体程度决定于—系列因素,比如夹杂物的数量、颗粒大小、形态及分布等。 冀南特钢有限公司炼钢分厂EAF—LF—CC短流程生产系统是十分具有特色的钢轨生产线,其对钢水质量有严格的要求;该过程对显微夹杂物形成规律有较大影响,夹杂物的类型、大小、变形行为及分布和产品质量有密切关系。 本论文主要对冶炼过程夹杂物行为进行研究,掌握过程夹杂物的来源及形成机理、演变规律等用以指导生产,提出优化过程夹杂物的控制措施,以期获得高质量的产品。 通过对冀南特钢重轨钢生产过程夹杂物行为的研究,得出以下结论: 1)LF炉精炼过程脱氧、去夹杂明显;LF炉后至中间包夹杂物数量明显增加,这表明在这一过程中钢液二次氧化及中包卷渣现象的存在,因此,必须做好保护浇注。 2)从夹杂物的级别来看,都不算太高,但从夹杂物的分布情况来看,数量众多;从成分来看,主要为硫化锰、硅酸盐和氧化铝及其变质体(镁铝尖晶石),而其中氧化铝的含量最多,而且颗粒比较大,说明Ca处理效果不是很理想。建议采用无铝脱氧,从根本上解决氧化铝夹杂所带来的危害。 3)从LF炉至铸坯过程,夹杂物的粒径以10μm以下为主,但其中5μm以下的比例不高,说明夹杂物上浮比较明显,但仍然需要进一步减小粒径的大小。其中在LF中夹杂物上浮比较明显,而在中间包中上浮较少,因此,应该改进中包工艺技术,以提高中间包去除夹杂物的效果。 4)LF脱硫过程中,各炉次的脱硫率波动较大,在33.9%~77.2%之间波动,相差43.3%,个别炉次超出了[S]含量的上限,而[S]含量高是造成钢中MnS夹杂过多的原因,因此,在LF冶炼过程中必须规范操作,严格控制LF出钢[S]含量。


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