炼钢

朱立光1，2，孙立根1，2

2017, 33(5): 1-11.

摘要 ( 121 )

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造船高效化迫切要求船体钢具备大线能量焊接性，而氧化物冶金技术基于其特有的双重细化晶粒效果得以在船体钢开发中崭露头角。系统的回顾了奥氏体晶内铁素体的形核机制及影响因素，并介绍了以新日铁为代表的国内外钢铁企业在大线能量焊接用船体钢开发过程中的实践。对于大线能量焊接用船体钢的开发而言，除理论研究的进一步深化外，在实践方面，应在确定焊接输入线能量与钢板厚度关系的基础上，探明输入线能量与该能量输入下能够稳定诱发晶内铁素体的夹杂物构成的匹配关系，这是经济、高效生产大线能量焊接用船体钢以及其他焊接用结构钢的关键。

镁处理对低碳微合金钢中夹杂物和凝固组织的影响

王德永，徐周，屈天鹏

2017, 33(5): 12-18.

摘要 ( 126 )

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以低碳微合金钢HR60为研究对象，探讨了镁处理对钢中夹杂物变性以及凝固组织的改善作用。研究得到如下结论：镁处理对车轮钢中Al₂O₃具有显著的变质作用，当钢中Mg质量分数为0.002 6 %时，夹杂物变质充分，基准钢中 Al₂O₃+MnS夹杂物变质为MgO·Al₂O₃+MnS或MgO·Al₂O₃+MnS+(Ti，Nb)(C，N)夹杂物；镁处理后钢中夹杂物平均粒径减小，数量显著增多，尺寸小于2 μm的夹杂物数量占60 %以上，细小夹杂物在钢中呈弥散分布；试验钢经过镁处理后，铸态组织由“多边形铁素体+珠光体”演变为“多边形铁素体+珠光体+针状铁素体”混合组织，针状组织在一定程度上细化了凝固组织；理论计算表明，降低钢液与夹杂物之间的界面能，或增大夹杂物与钢液之间的润湿性（θ减小），是镁处理钢中夹杂物细化的重要原因。

Mg含量对焊接热影响区夹杂物及组织的影响

徐龙云1，2，杨健2，王睿之3，王万林1

2017, 33(5): 19-23.

摘要 ( 109 )

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通过焊接热模拟试验研究了钢中Mg含量对焊接热影响区夹杂物及组织的影响。研究结果表明，随着钢中Mg质量分数由0增加至27×10^-6再到37×10^-6，氧硫化物复合夹杂类型变化为Al₂O₃-MnS→MgO+Al₂O₃+Ti₂O₃-MnS→MgO-MnS；氧硫化物复合夹杂数量增加、尺寸减小。焊接热影响区组织变化为晶界铁素体+魏氏组织+侧板条铁素体→晶界铁素体+晶内针状铁素体→块状铁素体。利用Mg脱氧工艺生产的钢板经过400 kJ/cm大线能量焊接后热影响区的-20℃ 冲击功都在100 J以上。

稀土处理钢中晶内铁素体的形成及其对性能的影响

宋明明1,2，宋波1,3，薛正良2，杨占兵1,3，文彬1,3，胡春林1,3

2017, 33(5): 24-30.

摘要 ( 97 )

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测定了稀土脱氧和铝稀土复合脱氧钢焊接热影响区（HAZ）的连续冷却转变曲线，分析了2种钢中的夹杂物种类及其HAZ的显微组织和常温冲击韧性。得到如下结论：稀土脱氧使钢中主要夹杂物从MnS转变为RE₂O₂S+MnS，而铝稀土复合脱氧钢中夹杂物主要是REAlO₃+RE₂S₃+MnS。稀土脱氧钢HAZ中能获得晶内铁素体的冷速较宽，约为0.5~7.5℃/s。铝稀土复合脱氧钢HAZ获得晶内铁素体组织较稀土脱氧钢要困难一些，适合晶内铁素体形成的冷速变窄为1~3℃/s，HAZ中晶内铁素体的含量明显低于稀土处理钢，Al脱氧弱化了稀土处理对钢HAZ组织的改善作用。焊接热输入线能量为100 kJ/cm时，稀土脱氧能够明显改善钢HAZ的室温冲击韧性。

夹杂物对低合金钢点蚀诱发敏感性的影响

郑万 1，2，熊珊1，2，李天佑1，2，阮墨1，2，李光强1，2，薛正良1，2

2017, 33(5): 31-38.

摘要 ( 106 )

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为了进一步提高低合金钢的抗点蚀性能，采用Ti/Al脱氧及Ca处理工艺熔炼并轧制制备了试验钢。利用场发射扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)、电化学极化试验及浸蚀前、后夹杂物的原位观测，研究了不同脱氧工艺钢中夹杂物在模拟海水介质中诱导点蚀的行为。结果表明：与Al脱氧钢相比，Ti脱氧钢中形成了富含TiOx、数量更多、尺寸更细小的夹杂物，有利于MnS的局部分散析出，降低其诱发点蚀的危害，采用Ti脱氧工艺有助于提高钢的抗点蚀性能；MnS诱发点蚀的能力强于氧化物夹杂，点蚀优先在MnS夹杂与基体的界面处及夹杂物曲率半径小的区域萌生；降低夹杂物的腐蚀活性应该以调控夹杂物的组成为基础，其次优化夹杂物的形貌(球形化)，在微米级范围内，夹杂物尺寸对点蚀诱发的影响最小。

Ca系氧化物冶金工艺对夹杂物及组织的影响

王睿之1，2，杨健1，3

2017, 33(5): 39-45.

摘要 ( 105 )

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基于实验室数据，研究了Ca系氧化物冶金工艺中Ca含量对大线能量焊接热影响区夹杂物和组织的影响。与传统工艺相比，Ca系氧化物冶金工艺微米夹杂物的密度增加，平均尺寸减少，纳米夹杂物密度增加60%，平均尺寸减小25%，热影响区组织由传统工艺的粗大原奥氏体晶粒和魏氏组织为主转变为细小原奥氏体晶粒和晶内针状铁素体为主。随着Ca质量分数从4×10^-6增加到27×10^-6，微米夹杂物密度增加而尺寸变化不大；纳米夹杂物的密度增加尺寸变小。采用Ca系氧化物冶金工艺的50 mm厚板，大线能量焊接热影响区低温韧性提高到原来的4倍。

钢中典型气泡理化特征的基础研究

韩金昊，张炯明，尹延斌

2017, 33(5): 46-53.

摘要 ( 135 )

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采用硅钼竖炉、高压真空复合碳管电阻炉冶炼含有Ar、N₂、CO气泡的钢样，并运用金相显微镜、扫描电镜以及能谱仪对钢样中Ar、N₂、CO气泡及其周围组织进行了分析，重点研究了钢中Ar、N₂、CO气泡的气体成分、界面化学成分、界面形貌、大小及其附带夹杂物等问题，意在弄清3种气泡在钢中的特征，并通过分析给出相应气泡的辨别依据，为生产提供理论支持。

转炉采用石灰石造渣炼钢操作制度研究

李晨晓1，常凤2，薛月凯1，李宏3

2017, 33(5): 54-60.

摘要 ( 133 )

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为探索并建立转炉采用石灰石代替石灰造渣炼钢工艺制度，在首秦100t转炉和石钢60t转炉上进行了石灰石与石灰造渣对比试验。试验结果表明：转炉采用石灰石代替石灰造渣，铁水入炉比在92.5%左右较为合适；在造同碱度渣脱磷时，2种造渣方法中石灰石与石灰加入比为1.28:1；石灰石造渣前期炉渣泡沫化程度提高，可通过降低前期氧枪枪位来改善石灰石造渣溢渣。

200 t半钢炼钢转炉提高供氧强度的工艺实践

陈均1，黄基红2，喻林2，梁新腾1，汪盼2，曾建华1

2017, 33(5): 61-65.

摘要 ( 139 )

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为缩短冶炼时间，提高转炉冶金效果，攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂在现用氧枪喷头参数不变的情况下，通过对喷头氧气射流与熔池的相互作用关系的研究以及对冶炼工艺制度的优化，将转炉供氧强度由3.0 m³/(t·min)提高到3.6 m³/(t·min)，并取得了良好的冶金效果。试验结果表明，提高供氧强度后，纯吹氧时间平均缩短1.7min，初期渣形成时间缩短0.8min；吨钢氧耗降低2.2m³，终渣TFe质量分数平均降低1.49%；在辅料消耗降低的同时，脱磷率平均提高1.8%。

二次氧化及钙处理对超低氧特殊钢中非金属夹杂物的影响

周力，马建超，刘从德，翟万里，印传磊

2017, 33(5): 66-71.

摘要 ( 102 )

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开展工业试验研究了二次氧化以及钙处理对超低氧特殊钢中非金属夹杂物的影响，研究结果表明：采用LD→LF→RH→CC工艺路线，通过铝脱氧、造高碱度精炼渣，可生产w（T.O）<0.000 7%的42CrMo特殊钢；钙处理虽有利于改善钢水浇铸性能，但将导致钢中大尺寸钙铝酸盐类夹杂物数量增加；二次氧化将导致液态 CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物向固态CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物转变，同时导致Al₂O₃夹杂物和镁铝尖晶石夹杂物生成，对钢水洁净度不利。因此，生产超低氧特殊钢应尽量避免二次氧化和钙处理。

二冷强冷与回温工艺对微合金钢板坯边角裂纹的影响

刘伟建1，王重君2，李双江3，王强1，蔡兆镇4，尹绍江1

2017, 33(5): 72-78.

摘要 ( 136 )

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对比了常规水量及强冷水量下，Q345B连铸坯边角部裂纹发生的情况。利用MSC Marc2013、Thermal-Calc模拟软件计算了连铸过程中铸坯边角部温度变化的趋势、相变温度点和析出物析出温度，使用金相显微镜和透射电镜对不同水量生产的铸坯中的组织、析出物等进行了观察，分析了强冷对铸坯边角部组织和析出物的影响，及其对铸坯表面边角裂纹的影响。

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