宣钢SWRCH35K冷镦钢的质量研究

论文摘要

为了研究宣钢SWRCH35K冷镦钢的质量问题,通过现场系统取样和试验检测等方法,观察了钢中大型夹杂物,显微夹杂物的形貌,并用扫描电镜对钢中夹杂物做进一步分析,研究了冶炼过程中各个环节的夹杂物类型、数量、分布以及T[O]、N的变化规律;分析了冷镦样和盘条样的表面质量、金相组织、夹杂物等影响冷镦性能的因素,得出冷镦盘条开裂的原因。研究表明:铸坯的T[O]平均为41×10-6;铸坯N平均值为68.67×10-6;大型夹杂物平均值为105.33mg/10kg,以硅酸盐类的复合夹杂物为主;LF处理后显微夹杂物的含量较处理前有很大减少,说明精炼去除夹杂物效果较好;中间包中的显微夹杂物的数量较LF处理后有所增加,首先,原因为中间包覆盖剂只有碳化稻壳,碳化稻壳有良好的绝热保温作用,但不能防止二次氧化和吸附夹杂物;其次,长水口没有采用氩封而吸入空气;铸坯中的夹杂物中含有Ti、Zn、Na、Ka等元素是来自结晶器保护渣,说明结晶器存在卷渣现象;各个工序显微夹杂物的变化规律与T[O]的变化规律基本一致;冷镦开裂的原因主要是由于盘条表面存在折叠;盘条的金相组织为铁素体+珠光体,铁素体呈块状,铁素体占30%50%,未发现贝氏体和魏氏体组织;盘条的晶粒度普遍较高,达到9.010.0级,会导致抗拉强度提高,冷镦性能变差。虽然没有发现夹杂物直接导致冷镦开裂的现象,但是,较高含量的夹杂物将限制冷镦性能进一步提高。发现钢的夹杂物中含有氯元素,并分析了氯元素的来源和对冶炼的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 冷镦钢概述
• 1.1.1 冷镦钢的生产特点
• 1.1.2 冷镦工艺的优点
• 1.1.3 不同冷镦用钢钢种
• 1.2 冷镦钢的发展及生产流程
• 1.2.1 国内外冷镦技术的发展
• 1.2.2 国内外各厂冷镦钢生产流程
• 1.3 冷镦钢化学成分控制
• 1.3.1 碳含量
• 1.3.2 硅含量
• 1.3.3 锰含量
• 1.3.4 硫含量
• 1.3.5 磷含量
• 1.3.6 铝含量
• 1.4 工艺控制
• 1.4.1 铁水脱硫
• 1.4.2 转炉冶炼
• 1.4.3 LF 精炼
• 1.4.4 连铸
• 1.5 影响冷镦性能的因素
• 1.5.1 夹杂物
• 1.5.2 表面质量
• 1.5.3 金相组织
• 1.5.4 晶粒度
• 1.5.5 晶粒均匀性
• 2 研究内容及方案
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方案
• 2.4 试验及检测
• 2.4.1 试验钢种
• 2.4.2 生产工艺
• 2.4.3 取样及加工方法
• 2.4.4 检测方法
• 3 冷镦钢夹杂物的研究
• 3.1 T[O]含量检测与分析
• 3.2 N 含量的检测与分析
• 3.3 显微夹杂物检测与分析
• 3.3.1 LF 处理前钢中的显微夹杂物
• 3.3.2 LF 处理后钢中的显微夹杂物
• 3.3.3 中间包中的显微夹杂物
• 3.3.4 铸坯中的显微夹杂物
• 3.4 各工序显微夹杂物的变化
• 3.5 大型夹杂物分析与检测
• 3.6 钢中的氯元素
• 3.6.1 钢中氯元素的发现及来源分析
• 3.6.2 氯元素的来源
• 3.6.3 氯元素对钢铁生产的影响
• 3.7 小结与优化措施
• 3.7.1 小结
• 3.7.2 优化措施
• 4 冷镦性能的研究
• 4.1 理论分析
• 4.2 试验检测
• 4.2.1 试样表面形貌
• 4.2.2 断面撕裂
• 4.2.3 裂纹观察
• 4.2.4 表面划伤
• 4.2.5 表面折叠
• 4.2.6 晶粒度
• 4.2.7 金相组织
• 4.2.8 夹杂物
• 4.3 小结与优化措施
• 4.3.1 小结
• 4.3.2 优化措施
• 5 35k 螺栓开裂分析
• 5.1 试验试样
• 5.2 试样检验
• 5.2.1 表面酸洗
• 5.2.2 显微镜观测
• 5.2.3 能谱分析
• 5.3 结果分析
• 5.4 小结与优化措施
• 5.4.1 小结
• 5.4.2 优化措施
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集