重轨钢(U71Mn)夹杂物行为研究

重轨钢(U71Mn)夹杂物行为研究

论文摘要

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。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 重轨钢夹杂物的危害
  • 1.2 研究目的意义及研究内容
  • 第2章 文献综述
  • 2.1 重轨钢的发展现状及趋势
  • 2.1.1 重轨钢的冶炼现状
  • 2.1.2 重轨钢的发展趋势
  • 2.2 重轨钢夹杂物的研究
  • 2.2.1 重轨钢夹杂物研究概况
  • 2.2.2 夹杂物对重轨钢性能的影响
  • 2.2.3 重轨钢夹杂物减少的措施
  • 第3章 重轨钢(U71Mn)夹杂物行为研究
  • 3.1 现场冶炼过程及技术数据分析
  • 3.1.1 冀南特钢现场70t流程概况
  • 3.1.2 冶炼技术数据分析
  • 3.2 实验结果分析
  • 3.2.1 钢水洁净度的变化
  • 3.2.2 显微夹杂物分析
  • 3.2.3 夹杂物的形貌、组成、分布
  • 第4章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 论文包含图、表、公式及文献
  • 相关论文文献

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