过共析帘线钢中钛夹杂析出与固溶行为的研究

摘要

帘线钢是一种高技术产品,主要应用于生产轮胎子午线,俗称钢帘线。钢中存在以钛夹杂为代表的脆性夹杂物是造成钢丝拉拔过程中发生断裂的重要原因。
　　本文以某钢厂冶炼的帘线钢82A为研究对象。通过对帘线钢中钛夹杂析出、固溶的热力学以及长大过程动力学的理论计算,分析了不同强度级别帘线钢中析出的钛夹杂性质、成因及析出规律,研究了钛夹杂高温加热过程中的固溶现象和规律。通过中频感应炉熔炼出较高Ti、N含量的82A钢样,在实验室条件下研究了不同热处理条件下钢中钛夹杂固溶(分解、扩散)后的尺寸变化情况。并利用非水溶液小样电解萃取钛夹杂,通过电镜分析研究钛夹杂的形貌变化。上述研究为探明冶炼过程中钛夹杂的凝固析出规律、形貌特征、性质、来源及其固溶行为奠定了基础,为实际生产中降低钛夹杂工艺措施的制定提供指导。
　　研究结果表明:
　　(1)帘线钢82A中的N含量比Ti含量对铸坯中钛夹杂颗粒尺寸影响更大。
　　(2)帘线钢82A中同时存在氮化钛夹杂和碳氮化钛夹杂;当钢液凝固率达到30％时,先析出Ti(C0.118,N0.882);当钢液凝固率达到91.9%时,具备TiN从凝固前沿析出的热力学条件;后析出的氮化钛夹杂可能会以先析出的碳氮化钛夹杂为形核核心不断长大。
　　(3)如果82A铸坯中存在外来钛夹杂,它只可能来自连铸保护渣,而不可能来自更早的冶炼工序。
　　(4)提高铸坯加热温度,具备钛夹杂分解或固溶的热力学条件。

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第1章 文献综述

1.1 帘线钢的简介

1.2 帘线钢的发展概要

1.3 帘线钢生产中存在的问题

1.4 帘线钢中夹杂物研究进展

第2章 帘线钢中钛夹杂析出热力学和动力学

2.1钢中Ti与N对82A中钛夹杂凝固析出重要性的比较研究

2.2 碳含量对帘线钢凝固析出钛夹杂的影响

2.3 帘线钢中Ti(CxN1-x)夹杂的析出条件

2.4 本章小结

第3章 帘线钢中钛夹杂固溶热力学和动力学

3.1 82A加热过程中钛夹杂的固溶

3.2 本章小结

第4章 帘线钢82A盘条中钛夹杂成因分析

4.1 82A盘条中大颗粒TiN夹杂成因分析

4.2 82A中钛夹杂来源的实验研究

4.3 本章小结

第5章 82A铸坯加热过程中钛夹杂颗粒的固溶行为

5.1钢液在凝固过程析出TiN夹杂的实验

5.2 82A钢样热处理过程中钛夹杂尺寸的变化

5.3 本章小结

第6章 全文总结

参考文献

致谢

附录