陈希春
,
王飞
,
史成斌
,
任昊
,
郭汉杰
材料与冶金学报
镍基高温合金中硫极易在合金晶界和表面处偏聚,导致合金的高温持久寿命和使用稳定性下降.为进一步降低镍基高温合金中的硫含量,分别采用3种电渣重熔工艺对GH4169进行脱硫实验研究.结果表明,大气下重熔的脱硫效果明显,硫含量(质量分数)由18×10-6降低到6×10-6,渣中的硫含量无变化；氩气氛保护重熔不能提高脱硫效果,初始硫含量降至7×10-6逐渐增至9×10-6,渣中硫含量增加明显；氩气氛保护重熔过程中,向渣中加金属钙能够改善脱硫效果,合金中硫含量随钙含量的增加而减少,最低降至3×10-6,合金中实测的w[Ca]-w[S]关系与热力学计算结果基本一致.
关键词:
镍基高温合金
,
脱硫
,
电渣重熔
陈希春
,
史成斌
,
王飞
,
任昊
,
郭汉杰
材料与冶金学报
进一步提高电渣重熔过程钢的洁净度是提高最终钢材综合机械性能的关键环节之一.本文探讨了洁净钢电渣重熔过程的几个重要方面.降低钢中总氧和硫含量,减少钢中非金属夹杂物是洁净钢生产的重要任务.本文还介绍和讨论了电渣冶炼洁净钢过程中氧、硫和夹杂物控制的相关理论及最新研究结果.
关键词:
电渣重熔
,
氧
,
硫
,
夹杂物
,
洁净钢
王飞
,
陈希春
,
史成斌
,
郭汉杰
材料与冶金学报
采用3000 kg级氩气氛保护电渣炉分别对H13钢(w[O] =45×10-6)进行气氛保护重熔和气氛保护加金属铝重熔.实验结果表明,不加金属铝的情况下,重熔钢中氧含量(质量分数)可降至18×10-6；加铝后重熔钢中氧含量可降至10×10-6；钢中各粒度级非金属夹杂物的数量随钢中氧含量的减少而减少,而重熔过程能够有效去除钢中大尺寸(＞15 μm)非金属夹杂物；不加金属铝重熔的钢中氧化物夹杂主要成分为SiO2-Al2O3,与原电极中氧化物夹杂相似,加金属铝重熔的钢中氧化物夹杂主要成分为Al2O3；最后对重熔前后钢中氧化物夹杂的变化进行了热力学分析.
关键词:
氩气氛保护电渣重熔
,
Al-O平衡
,
非金属夹杂物
,
H13热作模具钢
孙晓林
,
郭汉杰
,
陈希春
,
宁安刚
,
杜广巍
,
史成斌
钢铁
H13热作模具钢在电渣重熔过程中会在凝固末端形成粗大的碳化物及氮化物,由于生成温度高,热稳定性好,会保留到最终热处理状态,对钢材的性能产生严重影响.应用偏析模型计算并说明了凝固过程生成粗大的共晶碳化物和氮化物的可能,当固相率达到0.82时由残余液相生成TiN,随着温度进一步下降在接近凝固终点时生成VC0.88,由于碳化物中固溶了其他合金元素,认为生成的VC0.88的活度不为1,试验检测的碳化物合金元素含量与理论假设基本吻合.对粗大的碳氮化物的特点及细化减少碳化物进行简单讨论.
关键词:
13热作模具钢
,
一次碳化物
,
偏析
,
电渣重熔
吴政
,
李晶
,
史成斌
,
杜刚
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201510002
采用 CaO-MgO-Al2 O 3-SiO 2-CaF2渣系的精炼渣,研究了渣系中 MgO 含量对镁铝铁合金脱氧 H13钢中夹杂物密度、尺寸和成分的影响.结果表明：采用质量分数5％MgO 精炼渣精炼后,钢中的夹杂物最少,密度为55．62个.mm-2,夹杂物尺寸均小于8μm；当 MgO 的质量分数低于或高于5％时,夹杂物数量都较多,都含有尺寸为8~10μm 的大型夹杂物；当精炼渣中 MgO 的质量分数为0时,钢中夹杂物主要为 MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2,当精炼渣中 MgO 的质量分数为5％,8％和12％时,钢中的夹杂物分别主要为 MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2、MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2-CaO、MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2-CaO-MgO；通过热力学数据计算得到的与钢中镁、铝相对应的氧化物稳定区图与试验得到的 A 类夹杂物的成分一致.
关键词:
夹杂物
,
H13 钢
,
镁铝尖晶石
,
热力学
,
镁
陈希春
,
王飞
,
史成斌
,
任昊
,
冯涤
钢铁研究学报
为进一步降低GH4169中的硫含量,进行了大气下、氩气氛保护及氩气氛保护下向渣池加钙精炼3种工艺条件对脱硫效果影响的电渣重熔试验。结果表明,大气下重熔时脱硫效果明显,硫含量（质量分数,下同）由18×10-6降低到6×10-6,渣中的硫通过气化反应脱除;氩气氛保护不利于电渣重熔工艺的脱硫,硫含量降低到7×10-6后提高到9×10-6,熔渣中的硫不断富集;硫分配比的计算值与实测值的对比研究表明,电渣重熔脱硫热力学条件优越,动力学条件是限制实际脱硫效率进一步提高的主要因素;氩气氛保护下通过向渣池加钙后,熔渣中钙元素能够对合金进行脱硫且脱硫率有较大幅度的提升,合金中硫含量随钙含量的增加而减少,重熔结束时硫含量降至3×10-6。
关键词:
GH4169
,
脱硫
,
电渣重熔
宋惠东
,
李晶
,
史成斌
,
于文涛
,
朱勤天
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.04.004
研究了电渣过程中,刀剪用8Cr13MoV马氏体不锈钢中Al2O3-(Ti,V)N型复合夹杂物形貌,形核特点,从夹杂物长大动力学分析了影响复合夹杂物析出长大的条件.研究表明:Al2O3-(Ti,V)N复合夹杂物形核核心Al2O3一般为圆形或长方形,而附着生长在核心外围的(Ti,V)N则为不规则的多边形,复合夹杂三维图像为不规则多边体;电渣过程,在一定范围内,随冷却强度升高,夹杂物数量增加,面积减小,Al2 O3-(Ti,V)N复合夹杂物形核率有所提高;夹杂物长大动力学表明,冷却强度影响着夹杂物最终尺寸,Ti、V、N含量影响着夹杂物的析出时间和最终尺寸.
关键词:
电渣重熔
,
复合夹杂物
,
冷却强度
,
动力学
张毅
,
李晶
,
史成斌
,
祁永峰
,
朱勤天
,
王昊
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.04.009
利用Thermo-Calc软件对含氮高锰奥氏体热作模具钢凝固过程进行了计算,利用扫描电子显微镜观察分析了退火态组织和析出相,对碳氮化钒沉淀析出行为进行定量理论计算,研究碳氮化钒在奥氏体中析出规律和碳氮化钒中C与N元素互相置换行为.结果表明:电渣锭经过830℃退火后的组织为γ-Fe+ MC+ M2C,MC相几乎与奥氏体同时析出,通过扫描电镜和能谱分析可知MC为富钒的V(C,N),M2C为富钼的合金碳化物,MC相形貌为不规则多边条状或片状,M2C相形貌呈鱼骨状或螺旋状.在凝固过程中先析出VN,因此高温下平衡析出的碳氮化钒明显富氮;随着温度降低,C、N、V元素固溶量均逐渐降低,由于C从奥氏体中析出相对含量比N多并且C置换VN中的N元素,因此低温下平衡析出的碳氮化钒明显富碳.
关键词:
氮
,
高锰奥氏体
,
热作模具钢
,
析出相
,
退火态组织
刘洋
,
李晶
,
史成斌
,
王甜雨
,
卢欣彤
,
李琪蓝
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2017.02.003
观察并研究了连续定向凝固电渣重熔前后及电渣过程不同冷却强度下,GCr15轴承钢中碳化物的行为和组织变化.结果表明,GCr15轴承钢中主要以M3C型的液析碳化物为主,铸态轴承钢中心偏析严重;经过电渣重熔,钢锭表面光洁,致密度高,碳化物细小且分布均匀.随着电渣重熔冷却强度的增大,GCr15轴承钢中粗大的碳化物数量明显减少,破碎成粒径小、形状规则、分布弥散均匀的圆粒状,能够有效改善碳化物偏析.增大电渣重熔冷却强度,能够缩短凝固时间,缩小树枝晶间距,可以大大减轻树枝偏析.
关键词:
电渣重熔
,
轴承钢
,
碳化物
,
冷却强度
葛金朋
,
李晶
,
史成斌
,
王鹏
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160101
利用实验室渣-钢平衡试验研究了高碱度精炼渣对GCr15轴承钢中w(T[O])和夹杂物的影响.结合试验结果和热力学分析,探讨了钢中w(T[O])、夹杂物尺寸分布和粒径大小的变化规律,以及氧化物夹杂的转变过程.研究结果表明,碱度为6时,精炼渣(59.4％CaO-24.8％A12O3-9.8％SiO2-6％MgO)可将钢中w(T[o])控制在0.000 6％以内,氧化物夹杂平均尺寸最小为2.26 μm.随着钢中w([Ca])和w([Mg])的增加,钢中氧化物夹杂转变过程为Al2O3→MgO· Al2O3→MgO→CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物(核心为MgO,外围包裹着CaO-Al2O3).渣-钢反应前期钢中以MgO·Al2O3为主,后期以MgO和CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物为主.氧化物夹杂转变的试验结果与热力学分析结果相一致,大多数氧化物夹杂尺寸小于5μm.
关键词:
高碱度
,
精炼渣
,
GCr15轴承钢
,
夹杂物
,
氧质量分数
