首页> 中文学位 >转炉流程轴承钢连铸坯非金属夹杂物行为研究
【6h】

转炉流程轴承钢连铸坯非金属夹杂物行为研究

代理获取

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1文献综述

1.1轴承钢发展概述

1.1.1国外轴承钢的发展动态和趋势

1.1.2国内轴承钢的现状及与国外的差距

1.2轴承钢的性能要求

1.3对轴承钢的质量要求

1.4轴承钢对生产技术的要求

1.4.1钢中的氧

1.4.2钢中氮与钛

1.4.3钢中硫

1.4.4非金属夹杂物对轴承钢品质的影响

1.4.5脆性夹杂物

1.4.6硫化物

1.4.7夹杂物的形态

1.5小节

2研究内容和研究方案

2.1研究背景

2.2研究目的

2.3研究内容

2.4研究方法

2.4.1试验方案

2.4.2石钢GCr15轴承钢生产工艺流程

2.4.3工业试验

2.4.4实验室研究

2.4.5钢包流场数学模拟

3轴承钢氧化物夹杂行为研究

3.1各工序钢中T[O]的变化

3.2各工序钢中显微夹杂物的变化

3.2.1 LF处理前后显微夹杂物的形貌、组成与粒径变化

3.2.2 VD处理前后显微夹杂物的形貌、组成与粒径变化

3.2.3中间包钢水中显微夹杂物的形貌、组成与粒径变化

3.2.4铸坯中显微夹杂物的形貌、组成与粒径分布

3.2.5体积率法对取样的夹杂物统计

3.2.6各工序显微夹杂物数量的综合对比、成因和改进措施

3.3各工序钢中大型夹杂物的来源分析

3.3.1不同工序钢水中大型夹杂物的分析

3.3.1铸坯中大型夹杂物的形貌、组成与来源

3.4非稳态浇铸对钢水洁净度的影响

3.4.1非稳态浇铸对中间包钢水洁净度的影响

3.4.2非稳态浇铸对铸坯洁净度的影响

3.5轴承钢硫化物夹杂行为研究

3.5.1概述

3.5.2轴承钢硫化物夹杂的形貌与组成

3.5.3硫化物夹杂的控制

3.6小节

4钢包内钢液流动的数学模拟

4.1.1 PHOENICS软件简介

4.2流场计算的基本理论

4.2.1基本方程

4.2.2紊流模型

4.2.3积分区域的网格化

4.2.4松弛因子

4.3 LF底吹氩搅拌流动现象的数学描述

4.3.1基本假设

4.3.2钢包流动现象的描述方程

4.3.3边界条件

4.4数学模型的建立

4.5模拟结果

4.6小结

结论

参考文献

附录A Ⅰ#试样夹杂物平均值统计

附录B Ⅱ#试样夹杂物平均值统计

附录C Ⅲ#试样夹杂物平均值统计

致谢

导师简介

作者简介

学位论文数据集

展开▼

摘要

轴承钢应具有高的强度、良好的韧性、抗疲劳性能、抗断裂特性和耐腐蚀性能,同时还要求力学性能的改善不应当恶化钢的焊接性能和加工性能。钢中非金属夹杂物的类型、数量、尺寸及分布对轴承钢力学性能和使用性能的影响很大。  针对石钢转炉炼钢厂冶炼GCr15轴承钢的铁水预脱硫-BOF-LF-VD-CC现行工艺与条件,采取示踪剂追踪、系统取样、综合分析等手段对轴承钢生产过程中非金属夹杂物类型、来源、数量及分布进行了全面研究。研究表明:(1)石钢转炉炼钢厂GCr15轴承钢铸坯中T[O]的平均值为9.3×10-6,显微夹杂物2.72/mm2,体积率为0.31%,大型夹杂物数量为1.5mg/10kg,达到较高的洁净度水平;(2)LF处理后钢水中显微氧化物夹杂主要为球状的铬钙酸盐、铬硅酸盐、条状的铬锰酸盐,并成为铸坯中的主要夹杂物;(3)示踪剂分析表明,铸坯中的显微夹杂物主要来源于中间包液面中间包覆盖剂的污染,其次是结晶器液面保护渣和钢包渣的污染;(4)示踪剂分析表明,铸坯中大型夹杂物主要来源于结晶器液面保护渣的污染,其次是中间包液面中间包覆盖剂及钢包渣的污染,可以检测到钢包渣的影响,但影响较小;(5)非稳态(开浇、换钢包、浇尾坯)浇铸对钢水的洁净度影响非常显著,如何改善非稳态浇注时期铸坯的洁净度也是提高轴承钢整体质量的关键。  利用数学模型系统研究了LF吹氩过程中钢液的流动行为,确定了最佳的钢包吹氩位置以及适宜的吹氩气量,改善了钢包结构,优化了钢液流动状态,为连铸工序提供具有理想温度和成分的钢水奠定了技术基础。  通过对冶炼工艺、相应渣样和铸坯样进行多项分析,系统地研究了夹杂物在铸坯中的分布规律、夹杂物的成因和影响因素,为减少夹杂物提出了合理化的建议。同时,经过优化的钢包流场为夹杂物的充分上浮提供了良好的条件。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号