帘线钢的塑性夹杂物热力学计算

论文摘要

钢帘线主要用于轮胎子午线增强用的骨架,具有强度高、韧性好的特点,生产钢帘线的过程是将5.5mm的盘条拉拔成Φ0.15～0.38mm的细丝,此过程使线材长度增加1000-1400倍,截面积缩小至原来的0.08%,已经接近拉拔工艺的极限,并且要求拉拔及合股过程中l00km断丝不超过1次。因此它对钢质纯净度、夹杂物尺寸、形态以及盘条表面质量等都有极高的要求,是线材制品中质量要求最高、生产难度最大的钢种之为了减轻夹杂物对钢基体连续性的破坏,应该使帘线钢中生成较低熔点、在热轧过程中能够稍许变形的夹杂物,并严格控制[O]以及[Als]含量,减少钢中夹杂物数量。为了达到以上要求,经过研究计算,主要做到以下几点：1)严格控制帘线用钢中夹杂物的数量和形态,将其形态控制在塑性夹杂区域内,最终夹杂物成分在钙斜长石（CaO·Al2O3.2SiO2）.假硅灰石（CaO·SiO2）以及锰铝榴石（3MnO·Al2O3.3 SiO2）的周边低熔点区域内；2)将钢中总氧含量控制在0.002%以下,减少氧化物夹杂物的数量；3)将钢液[AIs]含量控制在0.0003%以下,不允许有纯A1203和TiN夹杂存在。本文通过热力学计算和讨论得出了详细的理论分析,提出了Si-Mn脱氧和低碱度炉渣精炼的技术路线,并进行了低碱度（CaO25%-40%,SiO235%-55%, Al2O30%-20%）炉渣钢液在1550℃条件下高温平衡实验,从平衡实验结果看出钢中夹杂物大部分为熔点低于1400℃的钙铝硅酸盐类夹杂物,其变形能力较强,尺寸基本在5-8μm。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 钢中夹杂物概述
• 1.1 钢中非金属夹杂物分类
• 1.1.1 按夹杂物的尺寸分类
• 1.1.2 按夹杂物的来源分类
• 1.1.3 按夹杂物的化学成分分类
• 1.1.4 按夹杂物的性质分类
• 1.2 夹杂物的变形能力
• 1.3 夹杂物对钢质量和性能的影响
• 1.4 钢中夹杂物的去除
• 1.5 钙处理变性钢中夹杂物
• 1.6 帘线钢简介
• 1.6.1 帘线钢的质量要求
• 1.6.1.1 化学成分
• 1.6.1.2 中心偏析
• 1.6.1.3 夹杂物含量
• 1.6.1.4 气体含量
• 1.6.1.5 钢的基体组织和盘条表面质量
• 1.6.2 帘线钢的生产工艺
• 1.6.3 生产帘线钢的技术难点
• 1.7 本课题研究的意义、目的和内容
• 第二章 氧化物夹杂控制的热力学研究
• 2.1 概述
• 2.2 热力学计算需要的相关数据
• 2.2.1 钢样组成
• 2.2.2 热力学计算采用的数据
• 2.3 热力学计算软件介绍
• 2.4 热力学计算结果
• 2-Al₂O₃三元夹杂物低熔点区域计算结果'>2.4.1 CaO-SiO₂-Al₂O₃三元夹杂物低熔点区域计算结果
• 2-Al₂O₃三元系活度'>2.4.1.1 CaO-SiO₂-Al₂O₃三元系活度
• 2-Al₂O₃三元夹杂物的平衡'>2.4.1.2 B82LX钢液与CaO-SiO₂-Al₂O₃三元夹杂物的平衡
• 2-Al₂O₃三元夹杂物的平衡'>2.4.2 B82LX钢液与CaO-SiO₂-Al₂O₃三元夹杂物的平衡
• 2-Al₂O₃三元夹杂物活度'>2.4.2.1 MnO-SiO₂-Al₂O₃三元夹杂物活度
• 2-Al₂O₃三元夹杂物的平衡'>2.4.2.2 B82LX钢液与MnO-SiO₂-Al₂O₃三元夹杂物的平衡
• 2-Al₂O₃四元夹杂物与B82LX钢液反应平衡热力学计算'>2.4.3 CaO-MnO-SiO₂-Al₂O₃四元夹杂物与B82LX钢液反应平衡热力学计算
• 2-Al₂O₃五元夹杂物与B82LX钢液反应平衡热力学计算'>2.4.4 MgO-FeO-CaO-SiO₂-Al₂O₃五元夹杂物与B82LX钢液反应平衡热力学计算
• 2-Al₂O₃五元系活度'>2.4.4.1 MgO-FeO-CaO-SiO₂-Al₂O₃五元系活度
• 2-Al₂O₃五元系夹杂物的平衡'>2.4.4.2 B82LX钢液与MgO-FeO-CaO-SiO₂-Al₂O₃五元系夹杂物的平衡
• 2-Al₂O₃-MgO四元夹杂物成分优化'>2.4.5 CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO四元夹杂物成分优化
• 2-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响'>2.4.5.1 MgO含量对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响
• 2对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响'>2.4.5.2 SiO₂对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响
• 2O₃对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响'>2.4.5.3 Al₂O₃对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响
• 2-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响'>2.4.5.4 CaO对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物熔点的影响
• 本章小结
• 第三章 试验方法
• 3.1 试验原料以及设备
• 3.1.1 试验原料
• 3.1.2 试验设备
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 精炼渣的选用
• 3.2.2 真空处理控制
• 3.3 试验流程
• 3.4 试样制备与分析
• 3.4.1 化学成分分析
• 3.4.2 金像式样的制备与分析
• 3.5 夹杂物分析
• 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录