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热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究

发布时间:2021-08-30 23:48
  不锈钢中非金属夹杂物的种类、形貌、尺寸和数量等特性对钢材的性能具有决定性的影响。铸坯中形成的夹杂物在经历后续的热处理和轧制工艺后,其成分、形貌和尺寸等特性往往与钢液凝固前的初始夹杂物存在较大的差异。究其原因主要是热处理和轧制不仅能够改变钢坯的尺寸形状和组织结构,同时也会在夹杂物与固态钢基体间产生固相反应和挤压受力,从而造成夹杂物的改性和变形等。通过合适的热处理和轧制工艺实现固态不锈钢中非金属夹杂物特性的有效控制是可行的。本研究通过热处理实验、轧制试验及热变形模拟实验,首先研究了热处理和轧制过程中18Cr-8Ni型不锈钢内非金属夹杂物的演变行为,明确了钢成分、热处理温度、压下量等参数对夹杂物特征变化的影响规律;接着,进一步探讨和分析了稀土钇处理不锈钢内稀土类氧化物夹杂在热-机械处理过程中的行为变化、演变规律、影响因素以及演变机理;最后,利用扩散偶方法,探究和揭示了热-机械处理过程中夹杂物与钢基体间的固相反应机理和变化规律,构建了预测夹杂物/钢基体间固相反应和夹杂物变性的动力学理论模型。研究结果表明:1)热处理过程中18Cr-8Ni型不锈钢内MnO-SiO2型夹杂物的变化行为与不锈钢的Si... 

【文章来源】:北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:168 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究


图2-1夹糸物数目与钢的横向断面收缩率的关系M??

夹杂物,疲劳极限,钢材,尺寸


?热处理和轧制过程不锈钢中夹杂物演变行为研究???1100.???1000?Q^sNmp??、、??〇?a=1315?MPa??9〇〇???、、'、?▲?〇=1795?MPa??gj?、'??i?800:?\\??^?700?-??欲?〇\\??S?500??_???400???二?—??a,??300? ̄■ ̄* ̄■ ̄i ̄■ ̄i ̄■ ̄i ̄■ ̄* ̄■ ̄i ̄■—??0?10?20?30?40?50?60?70??夹杂物直径/pm??图2-2非金厲夹杂物尺寸对钢材疲劳极限的影响PI??(4)夹杂物对钢强度的影响P3,24]??当夹杂物颗粒比较大(>〗〇?pm),会明显降低钢的屈服强度和抗拉强度;??而当夹杂物颗粒尺寸较小(<0.3?pm)时,随着钢中小颗粒夹杂物的数量增加,??钢的屈服强度和抗拉强度均得到提高,但延伸率有轻微地降低。??(5)夹杂物对钢抗腐蚀性能的影响??夹杂物是影响钢的抗腐蚀性能的重要因素之一。研宂表明[25],钢中的夹??杂物、偏析和带状组织均会使管线钢的HIC敏感性增大。通常,管线钢中的??夹杂物主要以Al、Mn氧化物、硫化物和硅酸盐为主,其中,对HIC性能影??响最大的是含Mn类夹杂物。??(6)夹杂物对钢延展性的影响??夹杂物对钢材的延展性具有重要的影响|26_281。其中,与钢材延伸率相比,??夹杂物对钢的断面收缩率影响更为明显。Yamamoto等人研宄了在热轧过??程中非金属夹杂物的演变行为以及其对钢材局部延展性的影响规律,实验结??果表明,与尺寸较小的Ab〇3夹杂物相比,变形过程中延伸成长条状的的MnS??夹杂物对于钢材局部延展性的影响更

夹杂物,去除率


匀??钢水成分和温度,改善铸坯质量的作用。??Gas?injecledthrough?nozzte??-?Gas?injected?through?porous?plug??88?:???-?-???A??式?86?■?\??i84???广〇\??78?/?^??76?-?*???j??L?|??,?????-?l?.?1?.?I?—??1.0?t.5?2.0?2.5?3.0?3.5?4.0?4.5?5.0??Gas?flowrate,?10'2m3/h??图2-3夹杂物去除率随吹气置的变化M??郑淑国等[33]通过物理模拟实验研宄了喷嘴和透气砖对夹杂物去除行为??的影响规律。如图2_3所示为夹杂物去除率与吹气量的关系。可以看出,采??用喷嘴底吹去除夹杂物时存在一个最佳的底吹流量。而采用透气砖底吹时,??与较大气量相比,较小气量时夹杂物去除效果更好。??-9-??


本文编号:3373746

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