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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 钢中非金属夹杂物的讨论
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)

[交流] 钢中非金属夹杂物的讨论

非金属夹杂物尤其是大颗粒非金属夹杂物对金属材料的性能影响极大，提高材料性能需先保证冶炼环节钢液洁净度，因此去除和对非金属夹杂物的塑性化是洁净钢冶炼过程中优先考虑的问题。
   不同钢种对非金属夹杂物的要求不同，我们针对以下几个方面进行学习讨论，希望童鞋们踊跃哦；
  （1）夹杂物的检测手段有那些（常规的、非常规的）？可以得到关于夹杂物的什么有效信息？
     我主要采用过以下方法：电解、扫描电镜、透射电镜、金相分析、超声波检测、金属原位分析仪。大家都有什么新鲜方法。
  （2）不同钢种对夹杂物类型、尺寸的要求如何？
    像管线钢需要超低硫、应避免脆性的Al2O3夹杂，过程必须进行钙处理使夹杂物球化以避免脆性的Al2O3在轧制过程中形成HIC裂纹源。汽车板IF钢中则主要为Al2O3夹杂，但由于其对表面质量要求较高，对夹杂物尺寸有着严格要求，避免大颗粒夹杂物。
   （3）各个厂不同钢种夹杂物控制水平如何、工艺配备情况如何？
     管线钢常用的流程：转炉-LF-RH-CC；或转炉-RH-LF-CC；或转炉-LF-VD-CC，鞍钢上述三种工艺都进行过尝试，最终采用转炉-LF-RH-CC这套工艺流程最稳定，夹杂物水平最低，大型夹杂物基本在5mg/10kg以下。
   （4）讨论关于定量评价钢液中夹杂物含量和探索夹杂物转变机理的方法、及各种夹杂物的形成、来源等。
以上是我想到的一些方面，希望大家积极讨论
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1楼 2011-05-07 16:39:34
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by dongding at 2011-05-10 08:51:03:
同意虫友 的说法，主要是在精炼阶段要控制来源，还有一个是在中间包和结晶器上做文章，优化中间包使得夹杂物尽量上浮去除，在浇铸的时候尽量避免结晶器卷渣，当然了，做到结晶器去除夹杂更好！

过程洁净度的控制是个系统工程，首先是氧源的控制，转炉炉后自由氧的多少直接决定了脱氧剂的加入量，因此一个合理的CO积控制是至关重要的。
  以低碳钢为例：冶炼流程一般是转炉出钢理想范围：C=0.03%-0.04%，O=600-800ppm，出钢不对钢液脱氧，而是直接在RH过程中利用自由氧进行真空氧脱碳，将C最终降低到30ppm以下，此时钢液中自由氧也正好降低到300ppm左右，然后加入脱氧剂（Al、Ti）后，再经过RH纯循环去除生成的夹杂物，这样可以将T.O稳定的控制在30ppm以下。为防止渣的二次氧化钢包渣的氧化性（T.Fe+MnO)<3%以下，浇铸过程做好保护浇铸防止空气二次氧化可以稳定的生产优质超低碳钢。
   因此，洁净度的控制在于流程的系统控制，首先氧源尽可能低（自由氧低），之后需要合理的加入脱氧剂（控制钢液Als含量），同时降低渣的氧化性防止渣的二次氧化，最后做好保护浇铸减少空气的二次氧化。
   以上是从氧源减少夹杂物，在这同时冶炼过程中需通过各种手段促进夹杂物聚合、上浮。如搅拌，吹气等。
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15楼2011-05-10 13:08:04
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by bronwen at 2011-05-10 23:50:09:
请教仁兄，鞍钢 转炉-LF-RH-CC 生产管线钢 T[O]能降到多少ppm?

LF-VD 工艺铸坯T.O在20ppm以下，N在20-40ppm之间
LF-RH工艺铸坯T.O 平均16ppm，N在30-50ppm
RH-LF工艺铸坯T.O在25ppm以下，N在30ppm左右
以上结果是我们课题组08年大批量试验的结果，仅代表我试验的结果，供参考。
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19楼2011-05-11 11:45:22
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陈超-冶金

金虫 (著名写手)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
ISIJ 2012 1月韩国人最新文献，不需要脱氧！直接用生铁生产，轧钢过程中再脱碳！
PS.我没猜错的话，LZ应该是M.Wang?山西大同人。
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xu_longyun
21楼2012-01-15 09:46:11
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Pele1984

金虫 (初入文坛)
★
haineizhishi(金币+1): 谢谢参与
送鲜花一朵
谢谢，很好的帖子呢
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22楼2012-03-30 09:00:48
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nwpu_ranger

木虫 (正式写手)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
关于第一条 夹杂的检测手段
现在主要还是无损和物理检测
无损的定位 物理破坏后 用金相法 以及微观的设备对出现夹杂的部位进行定性及定量分析，当然也可以通过力学性能得到宏观的表征 然后通过微观手段对出现夹杂的部位或者是断口进行物理表征
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3楼2011-05-07 22:24:34
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zch87926

金虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
haineizhishi(金币+1): 传统方法通过金相统计法统计，视场100-200个不等，然后计算单位面积不同粒径夹杂物数量，但这种方法准确度不高，重复性不好，不同人做同样试样都会有差异，试样表面非夹杂物的杂物也容易导致误判，误差至少在10-20%，且夹杂物的真实形貌不能反应。电解法提取夹杂物可以定量单位体积内夹杂物重量，但是电解过程容易破坏夹杂物形态和成分，且溶液类型对夹杂物有着很大影响，如酸性溶液电解够会导致碱性夹杂物消失，且电解过程周期一般较长，对大型夹杂物定量有一定参考性，显微夹杂较差。我目前在用金属原位分析仪来间接定量钢中夹杂物，正在考虑怎么样定量准确。呵呵，欢迎讨论。 2011-05-09 17:48:14
比较关注如何定量评估非金属夹杂物的含量问题。
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4楼2011-05-08 19:57:56
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yifengyejin

银虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
纳米级别的颗粒也有细化晶粒的作用，细化组织
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5楼2011-05-08 20:38:22
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steelflower

金虫 (正式写手)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
钢中夹杂物，A、B、C、D类
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6楼2011-05-08 21:52:21
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008lory

铁虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
haineizhishi(金币+1): 我主要做IF钢（无间隙原子钢），主要用于汽车板，和管线钢X80等。你用扫描电镜观察夹杂物重点希望得到它的什么信息？一个试样你一般观察多少个夹杂物或多少个视场，如何定量或定性分析他们？ 2011-05-09 17:52:33
楼主什么材料啊  我的是不锈钢材料  正用SEM观察夹杂呢
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7楼2011-05-09 10:17:01
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ustb_baby

新虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
楼主什么材料啊  我的是不锈钢材料  正用SEM观察夹杂呢
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8楼2011-05-09 10:50:20
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sourbing

木虫 (正式写手)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
夹杂物就是炼钢的问题，细节上主要在废钢原料，保护渣，脱氧产物等方面，其实就是炼钢过程中的细节控制和人工的责任感。解决好了，基本控制在0.5以下就没问题。
至于检测，常规的金相分析，评级。然后SEM通过形貌和能谱确定是那里的问题，然后反馈到炼钢，在相应的控制点控制。
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9楼2011-05-09 11:26:00
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008lory

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by sourbing at 2011-05-09 11:26:00:
夹杂物就是炼钢的问题，细节上主要在废钢原料，保护渣，脱氧产物等方面，其实就是炼钢过程中的细节控制和人工的责任感。解决好了，基本控制在0.5以下就没问题。
至于检测，常规的金相分析，评级。然后SEM通过形貌 ...

0.5 是什么指标  

另外怎样评级？
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10楼2011-05-09 17:14:34
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
★ ★ ★
imrsfb(金币+3): 谢谢参与分享知识！ 2011-05-10 11:28:49
引用回帖:
Originally posted by steelflower at 2011-05-08 21:52:21:
钢中夹杂物，A、B、C、D类

标准图谱将非金属夹杂物分为A、B、C、D和DS五大类：
A类 (硫化物类)——具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度／宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角；
B类 (氧化铝类)——大多数没有变形，带角的，形态比小(一般＜3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒)；
C类 (硅酸盐类)——具有高的延展性，有较宽范围的形态比(一般≥3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角；
D类 (球状氧化物类)——不变形，带角或圆形的，形态比小(一般＜3)，黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒；
DS类 (单颗粒球状类)——圆形或近似圆形，直径≥13Pm的单颗粒夹杂物。

谢谢参与
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11楼2011-05-09 17:59:46
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
★ ★
imrsfb(金币+2): 谢谢参与分享知识！ 2011-05-10 11:28:58
引用回帖:
Originally posted by 008lory at 2011-05-09 17:14:34:
0.5 是什么指标  

另外怎样评级？

夹杂物评级请参照GB10561-2005，我上传到附件中供参考。
欢迎讨论
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12楼2011-05-09 18:07:55
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circlewu

禁虫 (职业作家)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
本帖内容被屏蔽
13楼2011-05-09 18:13:53
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dongding

禁虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
引用回帖:
Originally posted by sourbing at 2011-05-09 11:26:00:
夹杂物就是炼钢的问题，细节上主要在废钢原料，保护渣，脱氧产物等方面，其实就是炼钢过程中的细节控制和人工的责任感。解决好了，基本控制在0.5以下就没问题。
至于检测，常规的金相分析，评级。然后SEM通过形貌 ...

同意虫友 的说法，主要是在精炼阶段要控制来源，还有一个是在中间包和结晶器上做文章，优化中间包使得夹杂物尽量上浮去除，在浇铸的时候尽量避免结晶器卷渣，当然了，做到结晶器去除夹杂更好！
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14楼2011-05-10 08:51:03
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liuyang512

至尊木虫 (文坛精英)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
呵呵，差不多的课题。凑个热闹。
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16楼2011-05-10 18:38:55
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liuyang512

至尊木虫 (文坛精英)
引用回帖:
Originally posted by haineizhishi at 2011-05-09 18:07:55:
夹杂物评级请参照GB10561-2005，我上传到附件中供参考。
欢迎讨论

好人啊，就稀饭这样的。
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17楼2011-05-10 18:41:08
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bronwen

新虫 (初入文坛)
★
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
引用回帖:
Originally posted by haineizhishi at 2011-05-07 16:39:34:
非金属夹杂物尤其是大颗粒非金属夹杂物对金属材料的性能影响极大，提高材料性能需先保证冶炼环节钢液洁净度，因此去除和对非金属夹杂物的塑性化是洁净钢冶炼过程中优先考虑的问题。
   不同钢种对非金属夹杂物的 ...

请教仁兄，鞍钢 转炉-LF-RH-CC 生产管线钢 T[O]能降到多少ppm?
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18楼2011-05-10 23:50:09
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008lory

铁虫 (小有名气)
我主要是看断裂缺陷处的 夹杂物   通过打成分来定性分析   也可以有面扫面来看整个视场的分布
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20楼2011-05-13 14:33:25
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xu_longyun

金虫 (小有名气)
★
haineizhishi(金币+1): 谢谢参与
通过添加强氧化剂等手段改变夹杂物的成分、形貌、分布、尺寸，可以使夹杂物变成钢中有益成分，“氧化物冶金”就是利用钢中微米级/纳米级非金属夹杂物改善钢的性能。
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24楼2012-08-07 09:25:02
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jokey007

铜虫 (正式写手)
★
haineizhishi(金币+1): 谢谢参与
lz是北科的吧？
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25楼2012-10-15 12:46:09
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wmm.2008

银虫 (正式写手)
★
haineizhishi(金币+1): 谢谢参与
看了大家的顶贴回复，小虫在此有个问题请教：
上次做了个实验，材料为含C约0.55，含Mn约1.5,含V约0.1的连铸坯，在SEM试验中，观察到如下现象（见图），并分别做了相应的能谱检测（箭头所指），请此版大虫们不吝指教，视场中的块状物为何？？？


8-1.png



8-2.png
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26楼2012-10-15 15:04:26
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xu_longyun

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
送红花一朵
引用回帖:
21楼: Originally posted by 陈超-冶金 at 2012-01-15 09:46:11
ISIJ 2012 1月韩国人最新文献，不需要脱氧！直接用生铁生产，轧钢过程中再脱碳！
PS.我没猜错的话，LZ应该是M.Wang?山西大同人。

请问“ISIJ 2012 1月韩国人最新文献，不需要脱氧！直接用生铁生产，轧钢过程中再脱碳！”您这里有全文吗？很想看一看，谢谢
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27楼2013-07-15 14:05:17
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带你去看海

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
楼主有问题说问题，泛泛而谈没有任何意见，真要咨询夹杂物相关，问一下大牛。
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28楼2013-07-26 10:16:32
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fct1979

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
硫化锰夹杂物在金相显微镜怎么辨认呀？
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29楼2014-01-05 10:38:40
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fct1979

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
帮忙分析一下钢中的夹杂物？判断是什么夹杂物？
钢中非金属夹杂物的讨论
image1.jpg
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30楼2014-01-09 16:30:06
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
26楼: Originally posted by wmm.2008 at 2012-10-15 15:04:26
看了大家的顶贴回复，小虫在此有个问题请教：
上次做了个实验，材料为含C约0.55，含Mn约1.5,含V约0.1的连铸坯，在SEM试验中，观察到如下现象（见图），并分别做了相应的能谱检测（箭头所指），请此版大虫们不吝指教 ...

似乎是凝固过程中析出的硫化物
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31楼2014-01-16 23:14:14
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haineizhishi

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
30楼: Originally posted by fct1979 at 2014-01-09 16:30:06
帮忙分析一下钢中的夹杂物？判断是什么夹杂物？

image1.jpg

金相样品并没有处理好。深色的小黑点是夹杂物
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32楼2014-01-16 23:16:30
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chounglee

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
请教一下楼主  我的钢样从转炉出来后经超重力处理的 用电镜看夹杂物怎么都是孔洞啊  是不是被我平抛掉了  谢谢啊  不知怎么回事了  按理说夹杂物应该很多的
钢中非金属夹杂物的讨论-1
duan_001.jpg


钢中非金属夹杂物的讨论-2
duan_002.jpg
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33楼2014-05-06 17:09:18
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liuxianliang

铜虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
请教各位：如果在一个视场中，只有D类夹杂，有的尺寸在3&micro;m~8&micro;m之间（10个颗粒），有的尺寸在8&micro;m~13&micro;m之间（3个颗粒），评级结果应该如何注明？以下表示方法（1）和（2）哪个正确
    （1）：D1.5，D0.5e； （2）D1.5e        谢谢
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34楼2014-05-19 20:21:23
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liuxianliang

铜虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
30楼: Originally posted by fct1979 at 2014-01-09 16:30:06
帮忙分析一下钢中的夹杂物？判断是什么夹杂物？

image1.jpg

中间一大团黑色的貌似是用酒精清洗后没吹干净。右上角两个黄色点，以及中间模糊的大点难于分辨，只要最下面偏右的那个黑色实点才能确定是夹杂。（个人理解）
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35楼2014-05-19 20:29:56
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crystal8891

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
钎具用钢的非金属夹杂物级别应控制在哪个级别呢？B类非金属夹杂物在温锻的过程中可以将其打散吗？
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36楼2015-11-12 21:14:52
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晨曦20142楼
2011-05-07 16:44   回复  
haineizhishi(金币+1):谢谢参与
hejh12323楼
2012-06-04 21:48   回复  
haineizhishi(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
1547437楼: Originally posted by Pele1984 at 2012-03-30 09:00:48 谢谢，很好的帖子呢

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