钢中夹杂物的来源及性质研究

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一系列因素，比如夹杂物的数量、颗粒大小、形态及分布等。 衡阳钢管厂EAF-LF/VD-ttCC短流程生产系统是十分具有特色的管材生产线，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、变形行为及分布规律和产品质量有密切关系。 本论文主要对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。 研究的主要内容如下： (1)钢中夹杂物来源及形成机制的研究； (2)钢中夹杂物组成及尺寸分析； (3)从电炉出钢到中间包过程夹杂物的演变及管坯中夹杂物分布规律的研究； (4)夹杂物在轧制过程中的变形及分布研究。 (5)分析过程夹杂物行为对管坯、钢管质量及性能的影响，研究夹杂物的控制方法。 经研究得出结论为： 1、浇注过程卷渣和钢水二次氧化现象较严重，大型夹杂物的数量高，使得钢在轧制过程易出现一些表面质量缺陷。 2、在管坯中，显微夹杂物的来源是脱氧产物大于耐火材料大于钢包卷渣大于中包保护渣。 3、管坯中大型夹杂物来源为中包保护渣大于钢包渣大于脱氧产物大于中包涂料。 4、虽然试验炉次的显微夹杂和大型夹杂物数量偏高，但钢中夹杂物对钢管力学性能的影响不显著。 5、钢管表面典型缺陷的产生主要是由于管坯中存在的各类夹杂物引起的。

目录

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第一章文献综述

1.1钢中夹杂物概述

1.2夹杂物对钢质量和性能的影响

1.3钢中夹杂物的研究

1.3.1 BOF(氧气顶吹转炉)流程夹杂物研究

1.3.2 EAF(电炉偏心炉底)流程夹杂物相关研究

1.4 EAF-LF/VD-HCC(电炉-精炼炉/真空炉-水平连铸)生产线钢管组织研究

1.5析出夹杂物对钢材力学性能的影响

第二章研究内容与方法

2.1研究内容

2.2试验方法

2.2.1示踪剂试验方法

2.2.2取样方法

2.2.3试样加工

2.2.4试样分析方法

第三章冶炼及浇注过程数据分析

3.1冶炼及浇注过程数据

3.2 LF渣样分析

3.3试验炉次简要评价

第四章钢水洁净度研究

4.1钢水洁净度的变化

4.2微观夹杂物金相分析

4.2.1显微夹杂物的数量变化

4.2.2夹杂物的粒径分布

4.2.3夹杂物的形貌与组成

4.2.4显微夹杂物来源

4.3大样电解分析

4.3.1夹杂物数量

4.3.2夹杂物形貌与组成

4.3.3大型夹杂物来源

4.3.4铸坯中大型夹杂物分析

4.4各工序洁净度评价

第五章钢管组织与钢管表面典型缺陷分析

5.1钢管组织分析

5.1.1钢管组织特征

5.1.2力学指标

5.2钢管典型表面缺陷分析

5.2.1鱼鳞外折的缺陷特征及成因分析

5.2.2夹渣性大外折的缺陷特征及成因分析

5.2.3凹坑的缺陷特征及成因分析

5.2.4横裂的缺陷特征及成因分析

5.2.5隐形裂纹的缺陷特征及成因分析

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果