特殊含硫钢夹杂物的生成和控制研究
发布时间：2022-01-20 16:54
机械、汽车、精密仪表等行业蓬勃发展过程中需要具有特殊要求的钢种，这些钢材不仅要保证其本身的力学性能（如强度、韧性等），而且还要保证钢材的可加工性能。向钢中添加一些易于切削的元素，如S、P、Pb等可以改善钢材的切削加工性能。本文以改善含硫合金钢的切削性能为目的，分析了喂Ca-Si线及硫铁时机、Ca/S、精炼渣系各个因素对硫化物夹杂影响的作用机理。同时以钢中非金属夹杂物的组成及变性处理为基础，采用自动化夹杂物数据处理软件Image Pro Plus，对硫化物的尺寸、硫化物数量等夹杂物的定量指标进行分析，通过对实验钢样中夹杂物的组成及形态分析表明与实际分析结果基本吻合，即：（1）采用先加FeS后插入Ca-Si的工艺比较有利；（2）随着钢中Ca/S值的增加，钢中颗粒状复合夹杂物的数量增多而长条状塑性硫化物的数量明显减少，但塑性硫化物的长度和宽度均增加而变得粗大，因此在采用Ca-S复合处理的钢中Ca含量不宜过高；（3）在不同的精炼渣系条件下，高碱度精炼渣冶炼条件下所得到的钢样中夹杂物尺寸小于低碱度精炼渣冶炼条件下所得到的钢样中夹杂物尺寸。
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构钢及含硫钢的含量比例
在铁素体晶粒内部析出且呈现圆球状或不规则的有棱角的块状，而不是在晶网状分布。结合其它文献论述[20、23、25]，可以认为前一观点是形成第二类硫的原因，而后一论点是形成第三类硫化物夹杂的原因。（3）（Mn、Fe）S：其属于钢中最常见的非金属夹杂物，在低碳钢中硫多为（Mn、Fe）S，可以看成 FeS 和 MnS 的混合物，其成分随 Mn/S 的比不同而变化，随 Mn/S 比值增加，FeS 量逐渐减少[26、27]。（Mn，Fe）S 夹杂物就其形状和尺寸区分可分三种：—是长条形或骨骼是在大韧窝中形状不规则、尺寸为 10~20μm 的大颗粒；三是弥散分布在小中形状为球状或锥状，在晶界上也分布着大颗粒和细小球状两种形态的（M）S 夹杂物，如图 1.3 所示（图 a 为在晶内的不规则形态（Mn，Fe）S 夹杂 b 为在晶界上的不规则（Mn，Fe）S 夹杂物）。相关研究表明，前两种是在状态下液滴状的（Mn，Fe）S，随着温度降低凝固产生的夹杂物；第三种则于钢中的 Mn 和 S 的含量较高，在凝固过程中析出的。
②II 类 MnS（图 b）。用铝脱氧的钢中出现，所用铝量过剩时，在晶界上以共晶形式凝固，呈扇形或链状分布于晶界（称晶界硫化物）。II 型 MnS 随硫含量和冷却速度增加而增多，其含氧量范围为 0.012%~0.008%。③III 类 MnS（图 c）。用过量铝脱氧的钢中出现，呈不规则的角状，随意分布，含氧量小于 0.008%，其不受钢中硫含量的影响，只随钢的冷却速度增大而减少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫系易切削钢的研发[J]. 田树生,周小丽,徐瑞军. 金属材料与冶金工程. 2008(06)
[2]Y15高硫易切削钢氧含量与硫化物形态控制工艺[J]. 陈列,陈伟庆,肖飞虎. 特殊钢. 2008(04)
[3]硫含量及显微组织对管线钢力学性能和抗H2S行为的影响[J]. 沈卓,李玉海,单以银,刘凯,杨柯. 金属学报. 2008(02)
[4]钢中硫化锰的形态及对钢性能的影响[J]. 李洪生,高辉. 一重技术. 2004(04)
[5]钢中硫化物夹杂的产生及其形态控制[J]. 刘克俭,王祖宽,杨桂荣. 河北理工学院学报. 2001(01)
[6]汽车用易切削钢45MnS25的开发[J]. 陈洪星,周平,陈爱洁,吕洪亮,李丰常. 特殊钢. 2001(01)
[7]硫化物夹杂形态对硅锰钢冲击韧性的影响[J]. 高义民,李继文,张祖临. 西安交通大学学报. 2000(03)
[8]低碳中硫铝脱氧易切削钢夹杂物的变性[J]. 赵虎,赵岚. 青海师范大学学报(自然科学版). 1999(01)
[9]YF45V易切削非调质钢中MnS夹杂物作用机理的研究[J]. 刘焕牢. 机械开发. 1998(02)
[10]硫化锰夹杂物的热变形行为[J]. 娄德春,崔昆,吴晓春,周风云. 钢铁研究学报. 1996(06)
本文编号：3599190
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构钢及含硫钢的含量比例
在铁素体晶粒内部析出且呈现圆球状或不规则的有棱角的块状，而不是在晶网状分布。结合其它文献论述[20、23、25]，可以认为前一观点是形成第二类硫的原因，而后一论点是形成第三类硫化物夹杂的原因。（3）（Mn、Fe）S：其属于钢中最常见的非金属夹杂物，在低碳钢中硫多为（Mn、Fe）S，可以看成 FeS 和 MnS 的混合物，其成分随 Mn/S 的比不同而变化，随 Mn/S 比值增加，FeS 量逐渐减少[26、27]。（Mn，Fe）S 夹杂物就其形状和尺寸区分可分三种：—是长条形或骨骼是在大韧窝中形状不规则、尺寸为 10~20μm 的大颗粒；三是弥散分布在小中形状为球状或锥状，在晶界上也分布着大颗粒和细小球状两种形态的（M）S 夹杂物，如图 1.3 所示（图 a 为在晶内的不规则形态（Mn，Fe）S 夹杂 b 为在晶界上的不规则（Mn，Fe）S 夹杂物）。相关研究表明，前两种是在状态下液滴状的（Mn，Fe）S，随着温度降低凝固产生的夹杂物；第三种则于钢中的 Mn 和 S 的含量较高，在凝固过程中析出的。
②II 类 MnS（图 b）。用铝脱氧的钢中出现，所用铝量过剩时，在晶界上以共晶形式凝固，呈扇形或链状分布于晶界（称晶界硫化物）。II 型 MnS 随硫含量和冷却速度增加而增多，其含氧量范围为 0.012%~0.008%。③III 类 MnS（图 c）。用过量铝脱氧的钢中出现，呈不规则的角状，随意分布，含氧量小于 0.008%，其不受钢中硫含量的影响，只随钢的冷却速度增大而减少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫系易切削钢的研发[J]. 田树生,周小丽,徐瑞军. 金属材料与冶金工程. 2008(06)
[2]Y15高硫易切削钢氧含量与硫化物形态控制工艺[J]. 陈列,陈伟庆,肖飞虎. 特殊钢. 2008(04)
[3]硫含量及显微组织对管线钢力学性能和抗H2S行为的影响[J]. 沈卓,李玉海,单以银,刘凯,杨柯. 金属学报. 2008(02)
[4]钢中硫化锰的形态及对钢性能的影响[J]. 李洪生,高辉. 一重技术. 2004(04)
[5]钢中硫化物夹杂的产生及其形态控制[J]. 刘克俭,王祖宽,杨桂荣. 河北理工学院学报. 2001(01)
[6]汽车用易切削钢45MnS25的开发[J]. 陈洪星,周平,陈爱洁,吕洪亮,李丰常. 特殊钢. 2001(01)
[7]硫化物夹杂形态对硅锰钢冲击韧性的影响[J]. 高义民,李继文,张祖临. 西安交通大学学报. 2000(03)
[8]低碳中硫铝脱氧易切削钢夹杂物的变性[J]. 赵虎,赵岚. 青海师范大学学报(自然科学版). 1999(01)
[9]YF45V易切削非调质钢中MnS夹杂物作用机理的研究[J]. 刘焕牢. 机械开发. 1998(02)
[10]硫化锰夹杂物的热变形行为[J]. 娄德春,崔昆,吴晓春,周风云. 钢铁研究学报. 1996(06)
本文编号：3599190
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