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宣钢SWRCH35K冷镦钢的质量研究

作　者: 裴培
导　师: 艾立群
学　校: 河北理工大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 冷镦钢夹杂物裂纹氯
分类号: TF777.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

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9.0~10.0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。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-26
  1.1 冷镦钢概述  10-13
    1.1.1 冷镦钢的生产特点  11-12
    1.1.2 冷镦工艺的优点  12
    1.1.3 不同冷镦用钢钢种  12-13
  1.2 冷镦钢的发展及生产流程  13-15
    1.2.1 国内外冷镦技术的发展  13-14
    1.2.2 国内外各厂冷镦钢生产流程  14-15
  1.3 冷镦钢化学成分控制  15-17
    1.3.1 碳含量  15
    1.3.2 硅含量  15-16
    1.3.3 锰含量  16
    1.3.4 硫含量  16
    1.3.5 磷含量  16-17
    1.3.6 铝含量  17
  1.4 工艺控制  17-21
    1.4.1 铁水脱硫  17-18
    1.4.2 转炉冶炼  18-19
    1.4.3 LF 精炼  19-20
    1.4.4 连铸  20-21
  1.5 影响冷镦性能的因素  21-26
    1.5.1 夹杂物  21-22
    1.5.2 表面质量  22-24
    1.5.3 金相组织  24-25
    1.5.4 晶粒度  25
    1.5.5 晶粒均匀性  25-26
2 研究内容及方案  26-34
  2.1 研究目的  26
  2.2 研究内容  26
  2.3 研究方案  26-27
  2.4 试验及检测  27-34
    2.4.1 试验钢种  27
    2.4.2 生产工艺  27-30
    2.4.3 取样及加工方法  30-32
    2.4.4 检测方法  32-34
3 冷镦钢夹杂物的研究  34-60
  3.1 T[O]含量检测与分析  34-35
  3.2 N 含量的检测与分析  35-37
  3.3 显微夹杂物检测与分析  37-49
    3.3.1 LF 处理前钢中的显微夹杂物  37-39
    3.3.2 LF 处理后钢中的显微夹杂物  39-42
    3.3.3 中间包中的显微夹杂物  42-45
    3.3.4 铸坯中的显微夹杂物  45-49
  3.4 各工序显微夹杂物的变化  49-52
  3.5 大型夹杂物分析与检测  52-55
  3.6 钢中的氯元素  55-58
    3.6.1 钢中氯元素的发现及来源分析  55-57
    3.6.2 氯元素的来源  57-58
    3.6.3 氯元素对钢铁生产的影响  58
  3.7 小结与优化措施  58-60
    3.7.1 小结  58-59
    3.7.2 优化措施  59-60
4 冷镦性能的研究  60-68
  4.1 理论分析  60-61
  4.2 试验检测  61-67
    4.2.1 试样表面形貌  61-62
    4.2.2 断面撕裂  62
    4.2.3 裂纹观察  62-63
    4.2.4 表面划伤  63
    4.2.5 表面折叠  63-64
    4.2.6 晶粒度  64-65
    4.2.7 金相组织  65-66
    4.2.8 夹杂物  66-67
  4.3 小结与优化措施  67-68
    4.3.1 小结  67
    4.3.2 优化措施  67-68
5 35k 螺栓开裂分析  68-74
  5.1 试验试样  68
  5.2 试样检验  68-72
    5.2.1 表面酸洗  68-69
    5.2.2 显微镜观测  69-70
    5.2.3 能谱分析  70-72
  5.3 结果分析  72-73
  5.4 小结与优化措施  73-74
    5.4.1 小结  73
    5.4.2 优化措施  73-74
结论  74-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
导师简介  80-81
作者简介  81-82
学位论文数据集  82

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