高品质特殊钢质量控制与工艺优化
提高钢材检验质量的措施
提高钢材检验质量的措施摘要：钢材分为结构钢、工具钢、特殊钢、特殊钢等多种类型，广泛应用于建筑、船舶、汽车、航空等领域。
其质量与人民生命财产息息相关，这在一定程度上凸显了钢材质量检验的重要性。
检验部门应在了解影响钢材质量的常见因素的基础上，采用合理的方法进行质量检验，以确保钢材质量符合行业发展的要求。
关键词:钢铁；质量检查；冲击韧性；物理和化学检验一、钢材质量问题的影响因素(1)螺杆坯断裂钢筋常见于建筑工程的框架结构中，主要起支撑作用。
其质量与建筑工程的稳定性和安全性密切相关。
在生产过程中，主要通过正火和热轧成型。
钢坯断裂是钢铁生产中常见的质量问题。
通常情况下，横截面上会分布大量的颗粒状杂质，对钢材的强度产生不利影响，使其在使用中非常脆弱。
而当外力过大时，钢材裂纹会更加严重，杂质也会增多，从而形成断裂突破，长此以往必然导致断裂。
造成这个问题的主要原因是钢中的非金属杂质严重超标，导致钢的纯净度降低，钢发生脆性断裂。
或者建筑工人在建筑施工中对钢材的不合理使用也是造成钢材断裂的主要原因。
(2)角钢质量问题角钢主要用于桥梁工程、起重设备、横梁等建筑领域，属于碳素结构钢。
在使用过程中需要具有高强度和强焊接性。
目前很多企业由于生产设施不完善，容易出现轧制压缩比不足的问题，在一定程度上影响了角钢的质量。
此外，角钢厚度不均匀、原材料控制不当也是影响轧制精度的关键因素。
不合格的角钢一旦用于建筑领域，必然会对工程安全造成不利影响。
(3)窄带钢的质量问题窄带钢主要用于金属构件、焊管等领域，宽度一般小于600 mm，轧制后以轧制为主。
因为制造过程中主要采用热连轧法，成型后的边缘比较光滑，一般不会出现毛刺问题。
但由于生产工艺控制不当等因素，容易出现轧件桥头、钢带浪形等质量问题。
二、建筑钢材质量检验方法分析(1)理化检验理化检验法对钢材的质量检验可分为三个环节，即化学分析、仪器分析和在线分析。
根据我国质检部门采用的理化检验技术，相关技术处于仪器分析阶段。
钢结构制作质量及保证措施
【1】钢结构制作质量及保证措施【1.1】质量管理概述本公司保证产品的制造质量符合有关的法规、规范、标准和合同的要求。
在产品制作过程中，严格执行质量体系文件。
对本工程钢结构工程进行全方位的质量控制，系统管理，确保工程质量目标圆满完成，为业主提供优质的产品。
针对该工程本标段特点制定专项的制作方案和质量计划严格执行，并按质量工序管理制度对产品质量进行过程管控，工序管理包括下料工序、组装工序、焊接工序、半成品工序、成品工序，工序间实行零缺陷交接，并对每道工序产品进行首件验收。
【1.2】质量管理组织机构为保证“本工程钢结构工程项目”质量目标圆满完成，就必须建立一个完善、高效的项目管理组织机构。
以经验丰富的项目经理为首，配置专业技术过硬的技术人员作为质检员，共同组成质量管理组织架构，从而确保全过程高质量的完成本工程本标段。
质量管理组织机构图如下图所示：【1.3】构件制作质量保证措施【1.3.1】质量控制思路按工艺规程内容，每道工序后都有检验工序，即制作过程中的自检、互检以及交接检，制作过程中，各工序必须对本工序的半成品的产品质量进行检查，合格后方可流转下道工序，同时，下道工序对上道工序的半成品进行复检，合格后接收，否则，退回上道工序，由上道工序负责进行返修。
每道工序均进行首检验收，验收合格后才能进行批量加工。
产品制作过程中，由质量管理部进行产品制作质量的巡检，成品构件制作完毕后，由质量管理部进行成品终检。
质量控制要点如下：【1.3.2】质量计划的制定与交底质量计划中除了工程概况和构件、原材等内容的介绍以外，对工程重难点构件的质量分析与监控是质量控制中一个极其重要的环节。
由专职质量管理人员对制作车间进行交底。
【1.3.3】质量要素控制（1）施工图纸方面(2)工艺方案、工艺文件及工序质量标准控制方面工艺方案和工艺文件编制原则是：实现设计者的设计思想，保证制造工艺过程的优化可行，控制产品质量达标。
为了保证本标段制造的工序质量和检验质量，须编制各工序详尽的作业及检验指导书和各工序质量标准。
钢筋施工降本增效策略
钢筋施工降本增效策略第一部分选择最优钢筋→ 满足设计要求 (2)第二部分优化钢筋加工流程→ 提升生产效率 (5)第三部分钢筋下料精确布放→ 减少虚耗 (7)第四部分运用先进的钢筋焊接技术→ 减少钢筋搭接 (9)第五部分应用钢筋绑扎新方法→ 确保连接强度 (11)第六部分优化钢筋绑扎方式→ 提高效率 (15)第七部分完善钢筋现场管理→ 加强监督 (17)第八部分推广钢筋综合利用→ 减少环境污染 (21)第一部分选择最优钢筋→满足设计要求选择最优钢筋：满足设计要求，降低成本。
选择最优钢筋是钢筋施工降本增效的重要环节之一。
钢筋种类繁多，性能各异，价格差异较大。
因此，在钢筋施工中，应根据设计要求和工程实际情况，选择最优钢筋，既能满足设计要求，又能降低成本。
一、选择最优钢筋的原则（一）满足设计要求钢筋的选用必须满足设计要求。
设计要求包括钢筋的强度、钢筋的直径、钢筋的间距、钢筋的锚固长度等。
钢筋的强度必须大于或等于设计值，钢筋的直径必须符合设计要求，钢筋的间距必须符合设计要求，钢筋的锚固长度必须符合设计要求。
（二）降低成本在满足设计要求的前提下，应尽量降低钢筋的成本。
钢筋的成本主要包括钢筋的单价、钢筋的用量、钢筋的加工费等。
钢筋的单价可以通过货比三家、择优选购来降低，钢筋的用量可以通过优化钢筋配筋、减少钢筋的浪费来降低，钢筋的加工费可以通过选择合适的钢筋加工厂来降低。
（三）综合考虑在选择钢筋时，应综合考虑钢筋的强度、钢筋的直径、钢筋的间距、钢筋的锚固长度、钢筋的单价、钢筋的用量、钢筋的加工费等因素，确保在满足设计要求的前提下，降低钢筋的成本。
二、选择最优钢筋的方法（一）货比三家，择优选购钢筋的种类繁多，价格差异较大。
因此，在钢筋施工前，应货比三家，择优选购。
钢筋的单价可以通过咨询钢筋供应商、查询钢筋价格网站等方式获得。
（二）优化钢筋配筋，减少钢筋的浪费钢筋配筋是钢筋施工的重要环节之一。
钢筋配筋的合理与否，直接影响到钢筋的用量和成本。
00cr18si2mo2热处理工艺
00Cr18Ni10Si2Mo2是一种新型的耐热耐腐蚀钢材，具有优异的耐蚀性能和高温强度，因此在航空航天、能源化工等领域得到了广泛的应用。
而该钢材的热处理工艺对其性能有着重要的影响。
下面我们将从以下几个方面来介绍00Cr18Ni10Si2Mo2的热处理工艺。
1. 热处理工艺的原理00Cr18Ni10Si2Mo2钢的热处理工艺是通过对钢材进行加热和冷却，改变其组织结构和性能。
通过热处理，可以使钢材的硬度、强度、韧性、耐蚀性等性能得到一定程度的提高，从而满足不同工程应用的要求。
2. 热处理工艺的步骤（1）固溶处理固溶处理是00Cr18Ni10Si2Mo2钢的热处理工艺的第一步。
首先将钢材加热至固溶温度，保持一定时间使其完全均匀地溶解，然后通过快速冷却使固溶体中的合金元素保持在固溶状态。
固溶处理可以消除钢材中的偏析组织和沉淀相，使其组织变得均匀细致。
（2）时效处理时效处理是00Cr18Ni10Si2Mo2钢的热处理工艺的第二步。
经过固溶处理后的钢材，通过时效处理可以使其获得良好的强度和韧性。
时效处理过程中，钢材经过一定温度和时间的热处理，使合金元素在晶界和位错周围析出，形成弥散分布的强化相，从而提高钢材的强度和韧3. 热处理工艺的参数（1）加热温度和时间00Cr18Ni10Si2Mo2钢的固溶处理一般在1100-1150℃进行，保温时间根据材料的厚度和规格而定。
时效处理的温度一般在950-1050℃之间，时间也是根据具体情况来确定。
（2）冷却介质固溶处理后的00Cr18Ni10Si2Mo2钢材需要进行快速冷却，一般采用水、油或空气冷却。
而时效处理后的钢材则需要空冷或炉冷。
4. 热处理工艺的效果通过适当的热处理工艺，00Cr18Ni10Si2Mo2钢材可以获得均匀细致的组织结构，提高其硬度、强度、韧性和耐蚀性能，从而满足不同工程领域的需求。
热处理工艺还可以提高钢材的加工性能和焊接性能，使其更加适用于复杂的工程环境。
高性能钢材在建筑工程中的应用与优化
高性能钢材在建筑工程中的应用与优化摘要：随着经济发展和城乡基础建设的提升，建筑项目不断增加。
建筑业面临着新的发展机遇，同时也面临新的挑战。
原材料是建筑工程施工过程中不可或缺的物质基础。
随着科技的不断进步，一些高性能钢材在建筑施工中逐渐得到推广应用。
本文通过对高性能钢材应用的分析，探讨了它们的应用价值，希望为同行们提供一定的借鉴。
关键词：高性能钢；钢结构；建筑工程一、引言自1997年以来，我国钢铁工业产能和技术水平不断提升，钢产量已经突破亿吨，并且近几年一直位居世界第一。
国内钢结构行业迎来了黄金发展期，工程建设蓬勃发展，并取得了令人瞩目的成绩。
这大大推动了高性能度钢材的研制、开发和应用，加速了钢结构标准化进程，许多与钢结构相关的标准相继发布，极大地提升了整个钢结构行业的水平，推动了钢结构行业的科技进步。
建筑业作为我国国民经济的支柱产业，扮演着非常重要的角色。
近年来，随着高性能建筑钢材的广泛应用，建筑业得以更好地推动经济的发展和创新。
高性能建筑钢材不仅可以提升建筑的整体质量，优化人们的居住环境，更能够最大化地提高经济效益。
高性能钢材弥补了传统材料的劣势，具有很多优点如较高的强度、耐久性、抗风抗震、柔韧性强等，在建筑施工方面发挥着重要作用。
二、高性能钢结构的优势高性能钢材在建筑工程中的应用和优化具有重要意义。
随着社会经济的发展和建筑结构设计要求的提高，传统的钢材已经不能完全满足需求。
高性能钢材以其卓越的力学性能、耐久性和抗震性能，成为现代建筑工程中的理想选择。
高性能钢结构的抗震性和承载能力在很大程度上得到了提升。
在同等条件下，其抗震和承载性能比传统钢结构好得多。
这是因为高性能钢材料可以达到更高的强度和韧性，并且具有更好的耐久性，可以经受更大的负荷和振动。
因此，高性能钢结构被广泛应用于工业、桥梁、高层建筑等领域。
而且相比传统的混凝土结构，高性能钢结构具有更小的截面尺寸和更轻的重量，从而可以显著减少结构的空间占用。
5ni钢的焊接工艺要求[001]
![5ni钢的焊接工艺要求[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/4f6949b77d1cfad6195f312b3169a4517723e592.png)
5ni钢的焊接工艺要求 5ni钢是一种高强度、耐腐蚀、耐高温的合金钢材料，广泛用于航空航天、船舶、核电站等领域。
然而，由于其特殊的成分和特性，其焊接过程中存在一些特殊的工艺要求。
本文将详细介绍5ni钢的焊接工艺要求。
一、焊接工艺选择 1. 焊接方法: 对于5ni钢的焊接，常用的方法有手工电弧焊、氩弧焊和埋弧焊。
其中，氩弧焊和埋弧焊是较为常用的焊接方法，能够满足5ni钢的焊接要求。
2. 焊接工艺: 在选择焊接工艺时，需要考虑焊材、焊接位置和功能要求等因素。
常用的焊接工艺有垂直焊、水平焊、横向焊和角焊等。
二、焊接设备要求 1. 焊机选择: 对于5ni钢的焊接，一般选择直流焊机或交直流焊机，具备良好的电弧稳定性和调节性能。
2. 焊接电流和电压: 根据焊接材料的厚度和类型，选择合适的焊接参数进行调节，以确保焊缝的均匀性和质量。
三、预热和焊缝处理 1. 预热要求: 5ni钢的焊接前需要进行预热处理，以消除材料内部的应力和冷裂纹的产生。
一般预热温度为200℃至300℃。
焊接区域的温度要达到预热温度并保持一段时间，预热结束后进行焊接。
2. 焊缝处理: 在焊接完成后，需要对焊缝进行后续处理，如去除焊渣、打磨和平整等，以保证焊缝的质量和外观。
四、焊接材料选择和处理 1. 焊接电极选择: 对于5ni钢的焊接，常用的焊接电极有石墨电极、钼合金电极和铁合金电极等。
根据具体需求选择合适的电极。
2. 焊接材料前处理: 在焊接前，需要对焊接材料进行除油、除锈和清洁等处理，以保证焊接质量和连接强度。
5ni钢的焊接工艺要求是确保焊接质量和连接强度的重要环节。
在焊接过程中，选择适当的焊接方法和工艺，合理使用焊接设备和电流电压，注意预热和焊缝处理，选择合适的焊接材料并进行前处理都是不可忽视的步骤。
通过遵循这些工艺要求，可以提高焊接质量，确保5ni钢的焊接效果达到设计标准。
承压设备焊接工艺参数标准 承压设备是在工业生产中常见的一种设备，它的质量直接关系到生产线的正常运转和工件的质量。
特殊钢连铸的技术关键——提高钢液洁净度和铸坯质量
１９ １
３ 结 论
（） １ 大剂 量 ｈ 的 加 入 ， 以 净 化 钢 液 中的 Ｓ Ｐ 可 ， 成 分 ， 成 的夹 杂物 均 为球形 且 均匀分 布 ． 生 （） ２ 大剂 量 Ｉ Ｊ ａ的加 入 ， 样 的组 织 变 的非 常 细 试 小， 相对 纯铁来 说 晶粒形 态各 异 ． （） ３ 纯铁 在 正 火 时 发 生 块 状 相 变 ， 大剂 量 【 有 ａ 加 入 的 Ｆ ．ａ ｅＬ 合金 试 样 正 火 时 发生 了较 为 平衡 的 丫 一ｎ的多 型性转 变 ．
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图 ５ 纯 铁 中 冷 速 对 相 变 的 影 响 【］
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塑性有重要影 响 ． 由于连铸过程的特殊冷却凝 固条件 ， 特殊钢连铸的成分偏析和组织不均匀性更为突出 ．
目前 ， 提高钢液洁净度的技术有低铝洁净钢技术 ， 其通过采用非铝脱氧剂 ． 降低钢 中残铝和氧化物夹杂中 在
，
比例的前提下 ， 使钢中氧含量比传统铝脱 氧显著 降低 ； ， 此外 钢包软吹氩技术 、 钢包下渣 自动检测及控制技
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特殊性能钢介绍
分类
按用途分类
特殊性能钢按用途可分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。
按合金元素分类
特殊性能钢按合金元素可分为铬钢、镍钢、钛钢、钨钢等。
按制造工艺分类
特殊性能钢按制造工艺可分为铸造钢、锻造钢、热处理钢等。
02 高强度钢
特点
高强度
高强度钢具有较高的抗拉 强度和屈服点，能够承受
较大的压力和应力。
轻量化
等部件。
建筑领域
高强度钢用于制造桥梁、高层 建筑、钢结构房屋等建筑结构
。
石油化工
高强度钢用于制造压力容器、 管道、储罐等石油化工设备。
航空航天
高强度钢在航空航天领域中用 于制造飞机机身、起落架等关
键部件。
生产工艺
冶炼
高强度钢的冶炼通常采用电炉 或转炉熔炼，加入适量的合金 元素以提高钢材的力学性能。
良好的加工性能
不锈钢易于切割、焊接和成型，且在 加工过程中不易产生裂纹。
高强度和韧性
不锈钢具有较高的强度和韧性，能够 承受较大的压力和冲击力。
美观耐用
不锈钢表面光滑、不易生锈，具有良 好的耐久性和美观性。
应用领域
建筑业
不锈钢广泛应用于建筑物的门窗、 栏杆、屋顶等部位，其高强度和 耐腐蚀性能使建筑物更加安全可 靠。
按组织结构分类
不锈钢可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等，不 同组织结构的不锈钢具有不同的机械性能和耐腐蚀性能。
按用途分类
不锈钢可分为食品级不锈钢、工业级不锈钢等，不同用途的不锈钢 在生产过程中有不同的质量要求和标准。
04 耐热钢
特点
高温强度
耐热钢在高温下仍能保持较高的强度和硬度， 具有良好的抗蠕变性能。
降低钢中夹杂物的途径
降低钢中夹杂物的途径钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械制造、汽车工业等领域。
然而，钢材中存在着各种夹杂物，如气孔、夹杂、夹锰、夹杂物等，会对钢材的性能产生不利影响，降低其强度、韧性和耐腐蚀性能。
因此，降低钢中夹杂物的含量是提高钢材质量的重要措施之一。
本文将介绍一些降低钢中夹杂物的途径。
1. 优化原料选择：选择优质、纯净的原料是降低钢中夹杂物的首要步骤。
原料中夹杂物的含量直接影响到最终钢材的质量。
因此，需要从供应商选择合格的原料，并在进料前进行严格的质量检验，确保原料的纯度和质量符合要求。
2. 优化熔炼工艺：熔炼是钢材生产中的关键环节，也是夹杂物形成的主要阶段。
通过优化熔炼工艺，可以有效降低钢中夹杂物的含量。
一方面，可以控制炉温和炉压等参数，提高熔炼过程中的熔化效率，减少夹杂物的生成。
另一方面，可以采用真空熔炼、气体保护熔炼等特殊工艺，排除气体和氧化物等夹杂物。
3. 引入精炼工艺：精炼是降低钢中夹杂物的重要手段之一。
通过引入精炼工艺，可以进一步减少钢中的夹杂物含量。
常用的精炼工艺包括钢包精炼、真空精炼、熔化保温精炼等。
这些工艺能够有效地去除钢中的气体、硫化物、氧化物等夹杂物，并提高钢的纯净度和均匀性。
4. 控制浇注温度和速度：钢材的浇铸过程也是夹杂物形成的关键环节。
通过控制浇注温度和速度，可以有效减少夹杂物的生成。
合理的浇注温度和速度可以降低钢液的气化程度，减少气孔和夹杂物的形成。
此外，在浇注过程中还可以采用一些防止夹杂物形成的措施，如振动浇注、渣包覆盖等。
5. 严格控制冷却过程：钢材冷却过程也会影响夹杂物的生成。
过快或过慢的冷却速度都会导致夹杂物的增加。
因此，在冷却过程中需要严格控制冷却速度，确保钢材的均匀冷却，减少夹杂物的生成。
6. 加强质量检验：质量检验是确保钢材质量的重要环节。
通过加强质量检验，可以及时发现和排除钢材中的夹杂物。
常用的质量检验方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测等。
钢铁行业如何提升产品附加值
钢铁行业如何提升产品附加值在当今竞争激烈的市场环境中，钢铁行业面临着诸多挑战，其中提升产品附加值成为了企业实现可持续发展和增强竞争力的关键。
产品附加值的提升不仅能够增加企业的利润空间，还能提高企业在市场中的地位，满足客户日益多样化和高品质的需求。
一、优化产品结构钢铁企业应深入了解市场需求，加大对高端、特种钢材的研发和生产力度。
例如，汽车用高强度钢、航空航天用钛合金、高性能不锈钢等。
这些高端产品具有更高的强度、韧性、耐腐蚀性等性能，能够满足特殊领域的严格要求，从而为企业带来更高的附加值。
同时，注重产品的差异化。
通过开发具有独特性能和用途的钢材产品，与竞争对手形成区别。
例如，针对特定客户的定制化钢材，满足其特殊工艺和性能需求，提高客户的忠诚度和产品的市场竞争力。
二、提高产品质量质量是产品的生命线，也是提升附加值的重要基础。
加强质量管理，从原材料采购、生产过程控制到成品检验，建立严格的质量控制体系。
采用先进的生产设备和工艺技术，确保产品的尺寸精度、表面质量、化学成分等指标达到或超过国家标准和行业标准。
注重质量稳定性，减少产品的质量波动。
通过优化生产流程、加强人员培训、引入先进的质量检测设备等手段，提高产品质量的一致性和可靠性。
稳定的高质量产品能够赢得客户的信任，为企业树立良好的品牌形象，进而提升产品附加值。
三、加强技术创新技术创新是提升钢铁产品附加值的核心驱动力。
加大研发投入，建立专业的研发团队，与高校、科研机构开展合作，共同攻克技术难题。
在生产工艺方面，积极引进和研发先进的冶炼、轧制、热处理等技术，提高生产效率，降低生产成本，同时改善产品性能。
例如，采用新型的连铸连轧技术、控轧控冷技术等，可以有效提高钢材的组织性能和力学性能。
在产品创新方面，不断推出具有自主知识产权的新产品。
例如，开发新一代高强韧钢、耐候钢、抗菌不锈钢等，满足市场对高性能、多功能钢材的需求。
四、延伸产业链钢铁企业不应仅仅局限于钢材的生产和销售，而应积极向上下游产业链延伸。
HRB500EΦ40mm大规格抗震钢筋生产工艺优化与组织调控
钢筋混凝土广泛应用于建筑行业中，高强度抗震钢筋 在建筑结构中承载着各种应力和应变，随着建筑行业的发 展，大型的公共建筑、高层建筑等对承载结构能力的抗震 钢筋提出了更高的要求，在现代建筑行业中发挥至关重要 的作用 。 [1-3] 根据各国对高强度抗震钢筋的要求，提出了 三 个 重 要 的 指 标 并 纳 入 国 标 之 中： 强 屈 比（Rm/Rel）、 屈 屈比（R0el/Rel）和最大力总伸长率（Agt）[4-5]。根据《钢筋 混凝土用钢第 2 部分：热轧带肋钢筋》（GB/T 1499.2— 2018），对产品质量提出更高要求。
表 7 HRB500Eφ40mm 钢筋的金相组织
规格 批号
金相组织
晶粒度
备注
17081909 F+P，P 约占 53% 10.5 2017 年 8 月
HRB500E φ40mm
17081910
F+P，P 约占 10 ～ 10.5 2017 年 8 月
17081913 F+P，P 约占 52% 10.5 2017 年 8 月
表 1 HRB500E 化学成分控制要求
型号 HRB500E
规格 /mm 40
C/% 0.21 ～ 0.24
Si/% 0.60 ～ 0.70
Mn/% 1.42 ～ 1.50
V/% 0.11 ～ 0.13
P、S/% ≤ 0.045
N/% 0.006 ～ 0.009
116
工程技术研究
2021 年第 3 期
（2）第二阶段。总结第一阶段出现屈服强度指标偏高 的问题，此次试制取消添加铬强化，适当提高锰的控制范围， 规范轧制速度和内径控制，其中轧制速度为 5.6 ～ 5.8m/s， 钢筋内径为 38.3 ～ 38.7mm。不同炉次钢的化学成分见表 5，
分析生产高质量管线钢
分析生产高质量管线钢通常，有两种基本的工艺来生产这种钢材：（1）传统的“转炉—钢包炉—VD”工艺，某些钢厂应用该流程生产各自的产品；（2）“电弧炉/转炉—钢包炉—RH”工艺，某些钢厂已经使用了这种新的流程。
两种工艺有各自的优缺点。
根据用户的具体要求，选择不同的优化方案。
根据最终产品的所需特性和冶金要求，制定了一系列标准。
利用新的“电弧炉/转炉—钢包炉—RH”工艺生产高质量管线钢时，经过顶渣脱硫后，可以得到与VD炉脱硫效果相当的最终硫含量。
但是，其结果是增加了钢水中氮含量，因此，在RH后续的脱气过程中需要进一步脱氮，以满足钢材性能要求。
因此，应用不同的工艺流程可以得到相同的效果，但是需要根据具体情况来正确评估优化方案。
4 利用RH和VD生产特殊钢RH工艺主要用于高产条件下实现快速脱碳和较短的循环时间。
在RH炉内的真空环境下，CO大量生成，炉内的钢水飞溅强烈，这将导致钢水在炉内结壳，降低产量。
保持炉内的耐火材料较高的温度可以有效减少钢水结壳。
许多年前SMS Mavac已经成功证实，通过弯曲的热排管可以从气体冷却过程中吸热。
然后，炉顶的喷枪加热装置可进一步加热RH炉。
人们希望钢水在RH炉内的循环次数越少越好，因此，钢水喷射用的真空泵吸入量必须越来越大。
虽然RH炉具有上文所述的特点，然而在实际生产中的脱碳初期，真空条件下钢水的飞溅降低了脱碳速率。
为了优化该工艺，RH炉内的真空度必须加以控制。
通常来讲，泄露装置的引入可以用于控制炉内的真空度。
如果操作正确，脱碳初期的钢水飞溅可以随时控制在可接受范围内。
但是，必须充分考虑错误的漏气分析和漏气测量带来的负面影响。
自SMS Mevac引入吸入量可调节的钢水喷射装置后，很好地解决了该问题。
值得注意的是，影响RH炉内的钢水飞溅因素主要有以下几点：（1）钢水中碳元素和氧元素在钢水中的溶解度；（2）RH炉内真空度下降速率；（3）气体循环量；（4）排气管道的物理形状。
当前，现代RH装置配备了可调真空泵。
冷轧工艺简介
冷轧工艺简介冷轧工艺是指将热轧钢卷在室温下进行轧制加工的工艺。
相比于热轧工艺，冷轧工艺具有更高的精度和质量要求，适用于制造各种需要高质量表面和尺寸精度的薄板、带材和特殊形状钢材。
冷轧工艺通常包括以下几个主要步骤：1. 退火处理：首先，将热轧钢卷进行退火处理，使其在室温下变软。
这一步骤能够减少钢卷中的内应力，提高其可塑性和可加工性。
2. 皮带过滤：经过退火处理的钢卷被送到皮带过滤机上，用皮带将其进行过滤，以去除表面的氧化皮、锈蚀和其他杂质。
3. 冷轧轧机：经过皮带过滤的钢卷被送入冷轧轧机中进行轧制。
冷轧轧机是由多个辊子组成的，通过辊子的旋转和压力调节，将钢卷逐渐压制成具有所需尺寸和厚度的冷轧钢板或带材。
4. 镀锌处理：某些情况下，经过冷轧加工的钢材需要进行镀锌处理，以提高其耐腐蚀性。
这一步骤通常涉及将钢材浸入锌浴中，使其表面形成一层锌保护层。
5. 不锈钢处理：对于不锈钢卷，还需要进行不锈钢处理。
这通常是通过经过特殊处理的冷轧轧机来完成的，以确保钢材具有高精度和良好的表面质量。
值得注意的是，冷轧工艺需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保钢材具有所需的尺寸精度、表面光洁度和机械性能。
此外，冷轧工艺还需要进行完善的质量检测和控制，以确保产品符合相关标准和要求。
总体而言，冷轧工艺是一种重要的钢材加工工艺，它能够为各行各业提供高质量的冷轧钢板和带材。
随着科技的进步和需求的不断增加，冷轧工艺也在不断发展和改进，以满足市场的需求。
冷轧工艺是一种将热轧钢材进行再加工的工艺，其目的是通过室温下的轧制和处理，提高钢材的表面质量、尺寸精度和机械性能。
相比于热轧工艺，冷轧工艺需要更高的精度和质量要求，因此在许多行业中都得到广泛应用。
冷轧工艺的前期准备是对热轧钢卷进行退火处理。
通过退火，钢材的组织会发生改变，内应力得到释放，逐渐变得软化，从而提高可塑性和可加工性。
退火后的钢卷被送到皮带过滤机上进行过滤处理。
皮带过滤是为了去除钢材表面的氧化皮、锈蚀和其他杂质，以确保钢材表面的干净和光洁。
黑龙江省人民政府办公厅关于印发黑龙江省钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展实施方案的通知
黑龙江省人民政府办公厅关于印发黑龙江省钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展实施方案的通知文章属性•【制定机关】黑龙江省人民政府办公厅•【公布日期】2016.07.29•【字号】黑政办发〔２０１６〕８３号•【施行日期】2016.07.29•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】原材料工业正文黑龙江省人民政府办公厅关于印发黑龙江省钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展实施方案的通知黑政办发〔２０１６〕８３号各市（地）、县（市）人民政府（行署），省政府各直属单位：《黑龙江省钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展实施方案》已经省政府同意，现印发给你们，请认真贯彻执行。
黑龙江省人民政府办公厅２０１６年７月２９日黑龙江省钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展实施方案为贯彻落实《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》（国发〔２０１６〕６号）精神，进一步化解钢铁行业过剩产能，推动钢铁企业实现脱困发展，结合我省实际，特制定本实施方案。
一、我省钢铁工业发展面临形势“十二五”期间，我省钢铁工艺装备优化升级取得进展，高强钢筋、高品质特殊钢、无缝钢管等产品比重提高，吨钢综合能耗、吨钢电耗低于全国重点行业平均水平，完成了淘汰落后炼铁、炼钢产能任务。
截至目前，我省共有钢铁企业６户，炼钢转炉、电炉１９座，中频感应炉７套（带ＬＦ炉精炼设施的工艺和装备），炼钢总产能１７２２．２万吨。
但受经济下行压力加大、消费需求回落、产品竞争力弱、金融业涨息抽贷等因素影响，钢铁产能利用率远低于合理水平，产业发展面临巨大挑战。
２０１５年，我省粗钢产量４１８．５万吨，比２０１０年下降２６．４％。
国家将钢铁行业作为化解产能过剩、推进供给侧结构性改革的重点领域，为我省钢铁行业彻底摆脱困境提供了历史机遇。
随着经济发展进入新常态，我省钢材消费量有所下降，但每年需求量仍超过１０００万吨，除了我省自产钢材外，每年净调入钢材５００万吨至６００万吨，为我省化解钢铁产能过剩、改善供给结构提供了市场空间。
弹簧钢热处理工艺
弹簧钢热处理工艺1. 弹簧钢热处理简介弹簧钢是一种经过特殊工艺处理的钢材，具有高弹性和强度的特点。
弹簧钢热处理工艺是对其进行一系列加热、保温和冷却处理的过程，目的是改变其组织结构和性能，使其达到适合弹簧制造的要求。
弹簧钢热处理工艺不仅影响弹簧的强度和耐久性，还可以调节其机械性能，提高其使用寿命。
2. 弹簧钢热处理工艺流程弹簧钢热处理工艺一般包括退火、正火和淬火三个步骤。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
2.1 退火退火是弹簧钢热处理的第一步，其目的是消除内部应力和组织不均匀，使钢材达到均匀的组织结构。
退火温度一般为800℃～950℃，保温时间根据钢材的厚度和尺寸而定。
退火后的钢材具有良好的可塑性和韧性，方便后续的加工和成型。
2.2 正火正火是将退火后的弹簧钢加热到临界温度以上，保温一段时间后进行空冷。
正火的目的是使钢材获得适当的硬度和强度，以满足弹簧的负荷和使用要求。
正火温度一般在800℃～950℃之间，保温时间根据钢材的类型和规格进行调整。
2.3 淬火淬火是弹簧钢热处理的最后一步，其目的是通过快速冷却使钢材表面形成硬度较高的组织结构，提高弹簧的耐久性和刚性。
淬火温度一般在800℃～950℃之间，淬火介质可以选择水、油或空气，具体根据弹簧的要求进行调整。
3. 弹簧钢热处理工艺参数弹簧钢热处理工艺的参数是影响钢材性能的关键因素，下面介绍几个常见参数。
3.1 温度温度是弹簧钢热处理的主要参数之一，不同温度下钢材的组织结构和性能都会有所差异。
合理选择热处理温度可以使得钢材获得所需的硬度和强度，同时避免过热或过冷引起的不良效果。
3.2 保温时间保温时间是指钢材在一定温度下进行保温的时间，保温时间过短会导致组织不完全转变，保温时间过长则可能会影响生产效率。
保温时间的确定需要根据具体热处理工艺和钢材的特性进行调整。
3.3 冷却方式冷却方式是指钢材在热处理过程中的冷却方式，可以选择水淬、油淬或空冷等方式。
不同冷却方式会对钢材的组织结构和性能产生不同的影响，需要根据弹簧的要求进行选择。
T63热处理带肋高强钢筋
T63热处理带肋高强钢筋1. 导言T63热处理带肋高强钢筋是一种特殊的钢筋产品，经过热处理工艺而具备较高的强度和良好的韧性。
本文将介绍T63热处理带肋高强钢筋的特点、生产工艺以及在工程中的应用。
2. 特点T63热处理带肋高强钢筋具有以下特点：•高强度：经过热处理工艺后，T63钢筋的强度可达到XXX MPa，满足工程需求。
•良好的韧性：热处理能够改善钢筋的韧性，使其在受力情况下具备一定的延展性，减少断裂风险。
•筋部设计合理：T63钢筋的肋部设计经过优化，能够提供更好的力传递性能和与混凝土的粘结力。
•耐腐蚀性能优异：T63钢筋经过热处理，表面质量提升，具备更好的抗腐蚀性能。
3. 生产工艺T63热处理带肋高强钢筋的生产工艺主要包括以下几个步骤：1.原材料准备：选择优质的钢材作为原材料，确保其化学成分和力学性能达到要求。
2.钢筋成型：通过冷拉、热轧等工艺将钢材加工成符合要求的钢筋形状。
3.温度控制：将钢筋加热到适当的温度，保持一定时间，使其组织发生相应的变化。
4.冷却处理：通过控制冷却速度，使钢筋的组织定型，达到预期的性能指标。
5.表面处理：通过酸洗、镀锌等处理方法，提高钢筋的表面质量和抗腐蚀性能。
6.检测与包装：对热处理后的钢筋进行性能检测，按照标准要求进行包装，以确保产品质量。
4. 应用领域T63热处理带肋高强钢筋在工程中有广泛的应用，主要集中在以下几个领域：1.建筑工程：T63钢筋可以用于高层建筑、桥梁、隧道等重要工程中，承受较大的载荷并确保结构的稳定性和安全性。
2.水利工程：T63钢筋常用于水库、水电站等水利工程中，能够承受水压和地震等复杂环境条件下的力学要求。
3.地基工程：T63钢筋能够通过加固土体的方式提高地基的稳定性，用于地铁站台、桥梁基础等工程中。
4.道路工程：T63钢筋常用于路面铺设、路桥交通设施的修建，对于保障道路的施工质量和使用寿命具有重要意义。
5.其他应用：T63钢筋还可以用于煤矿支护、码头、工厂等多个领域的工程项目中，发挥其高强度和良好的韧性优势。
钢铁行业如何实现产品差异化和个性化发展
钢铁行业如何实现产品差异化和个性化发展在当今竞争激烈的市场环境中，钢铁行业面临着诸多挑战和机遇。
随着消费者需求的不断变化和市场竞争的加剧，实现产品的差异化和个性化发展已成为钢铁企业提升竞争力、拓展市场份额的关键。
那么，钢铁行业究竟该如何实现这一目标呢？首先，深入了解市场需求是实现产品差异化和个性化的基础。
钢铁企业需要密切关注各个行业的发展动态，包括建筑、汽车、机械制造、能源等。
通过市场调研、与客户的密切沟通以及对行业趋势的分析，准确把握不同客户群体对钢铁产品的特定需求。
例如，建筑行业对于钢材的强度、耐腐蚀性有特定要求；汽车行业则更注重钢材的轻量化和高强度特性。
只有充分了解这些差异，企业才能有针对性地研发和生产出符合市场需求的产品。
其次，加强技术创新是实现产品差异化和个性化的核心手段。
钢铁企业应加大在研发方面的投入，培养和引进高素质的技术人才，建立先进的研发实验室和试验生产线。
通过不断探索新的生产工艺、改进现有技术，开发出具有独特性能的钢铁产品。
比如，利用先进的轧制技术生产出高精度、高表面质量的钢板；研发新型的合金成分，提高钢材的强度和韧性；或者采用特殊的热处理工艺，赋予钢材特定的性能。
再者，优化产品质量控制体系是确保产品差异化和个性化得以实现的重要保障。
企业要建立严格的质量检测标准和流程，从原材料采购到生产过程中的各个环节，再到成品的检验，都要进行严格的把控。
确保每一批产品都能满足客户的个性化要求，同时保持高质量的稳定性。
对于出现的质量问题，要及时进行分析和改进，不断完善质量控制体系。
在生产过程中，实现柔性化生产也是关键之一。
这意味着企业能够根据客户的不同需求，快速调整生产工艺和参数，小批量、多品种地生产出个性化的产品。
为此，企业需要引进先进的生产设备和自动化控制系统，提高生产线的灵活性和适应性。
同时，加强生产计划和调度的管理，优化生产流程，减少生产切换时间，提高生产效率。
另外，提供增值服务也是实现产品差异化的有效途径。
简析高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化
简析高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化摘要：随着钢，特别是钢的需求不断增加，正在制造特殊的钢连接，从而使我国满足钢铁生产的具体要求成为铸铁技术研究的重要组成部分。
碳钢是一种常用的高负载钢材料，流体动力成型和熔融技术研究是技术研究的重要组成部分。
为此，技术人员对高锰钢正规化过程的细化和铸造模具生产的重点进行了研究。
关键词：高锰钢；小方坯；冶炼连铸；工艺优化引言高等级钢的优良处理能力使得高等级锰钢冲击后的凹槽具有相当大的固化和刚度困难，从而保证了叉加工的稳定性。
由于高锰结核在马来西亚、印度尼西亚等东南欧国家和其他外国地区广泛应用，它们的制造技术是我国公路买主开拓海外市场的关键技术之一。
本文是由铁路公司铁路局(北京)委托进行铁路设备洪水工程的。
1冶炼连铸生产中遇到的主要质量技术问题由于钢铁需求的增加，我国钢铁工业发展出了热液铸型生产规模。
但是，在实际生产中，预计在模具制造过程中也会出现某些质量问题。
这些问题可以归纳为实际生产中的三种情况:一种情况是指控自动停止。
此类事故的主要原因是铸造过程中温度的频繁震荡。
流体动力成型铸造工艺中拉伸强度的第二个问题影响铸造生产的整体质量。
第三，坯质量不稳定。
此质量问题主要出现在以下位置:铸造零件中经常出现外部并发症，从而导致铸造模具中出现更大的并发症。
第二，在毛坯的拐角处出现裂纹或内部裂纹，导致“皱褶”材料。
这些质量问题一方面导致所连接零件的制造率下降，另一方面导致高锰铁生产中的其他质量问题。
为了提高锰钢化合物的生产质量，解决金属生产中的加工问题，工程师们对80Mn14钢进行了试验，并对清扫或浇筑领域的生产工艺进行了小规模优化研究。
2高锰钢、铸铁的焊接性铸铁是一种含碳量较高的金属材料，硅含量高，硫、磷杂质含量也较多，力学性能特点是强度低、塑性差。
焊接过程是一个金属局部区域快速升温后急速冷却的冶金铸造过程，故焊接件在此过程中会由于受热不均匀造成较大焊接内应力，而由于含碳量高的特性，使得其焊接性较差，表现在焊接接头极易出现裂纹缺陷，并且焊缝组织容易出现白口及淬硬组织。
钢结构的质量保证措施
钢结构质量保证措施质量控制的主要依据（1）钢结构设计图纸和施工说明（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（3）《建筑钢结构焊接规范》2.质量控制环节（1）地脚螺栓预埋到位检查（2）现场部件外观检查（3）部件进场技术数据检查（4）钢构件焊接第三方超声波探伤（5）压脚前垂直度检查（6）压脚后垂直度检查（7）结构安装焊接后的测量和检查（8）焊接质量检查（9）现场焊接的超声波质量检测3.质量控制要点（1）组件加工的质量控制（2）安装前部件的质量检查（3）现场安装质量控制（4）测量的质量控制（5）焊接工艺和质量控制4.质量控制措施（1）施工准备期间的质量控制优化施工方案和合理安排施工程序，做好每道工序的质量标准和施工技术交底，搞好图纸审查和技术培训工作。
严格控制进场原材的质量，对钢材等物资除必须有出厂合格证外，需要进行测试和复查，并出具合格证书，严禁不合格材料用于本工程。
合理配备施工机械，搞好维修保养工作，保持机器处于良好的工作状态。
对产品质量实现优质低价，使工程质量与员工的经济利益密切相关。
采用质量预控法，将质量管理的事后检查转化为事前控制过程和因素，达到“预控为主”的目标，如焊缝检查等。
（2）施工过程中的质量保证措施根据该项目，钢结构施工很困难、质量要求高，必须加强质量管理的领导工作，严格执行规范、标准，按设计要求进行控制施工，把施工质量放在首位，精心管理，精心施工，保证质量目标的实现。
检查由项目经理直接负责，总工中间控制，专职检验员作业检查、班组质量监督员自检、互检的质量保证组织系统，将每个岗位、每个员工的质量责任都包含在工程承包岗位责任合同中，并制定严格的奖罚标准，使施工过程的每一道工序，每个部位都处于受控状态，并同经济效益挂钩，保证工程的整体质量水平。
制定项目各级管理人员，施工人员质量责任制，落实责任，明确职责，签订质量责任合同，把每道工序、每个部位的质量要求、标准、控制目标，它被分解为不同的经理和操作员。
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钢中夹杂物类型：
• 高硫钢夹杂物均以硫化物为主，夹杂物平均尺寸为59.48m； • 高洁净度低硫钢以氧化物夹杂为主，平均尺寸为43m； • 超高洁净度低硫钢中氮含量高的以硫化物为主(46.6m)，氮含量低的 以 Ti夹杂为主(27.4m)。
疲劳试验结果：
（ 1）硫对高洁净度轴承钢疲劳寿命的影响不明显。 （ 2）硫对超高洁净度轴承钢疲劳寿命的影响显著：提高硫含量使L10疲 劳寿命降低4.1倍。 （ 3）最大硫化物夹杂平均尺寸高硫钢比低硫钢(31.38m)大1.89倍，可 能是造成疲劳性能下降的主要原因。 夹杂物类型(30,000mm2)(m) （ 4）各种夹杂物对疲劳寿命的影响以氧 化物夹杂最大，硫化物夹杂其次，TiN类 夹杂最小。 试验钢种成份 低硫钢疲劳试验结果
疲劳裂纹的扩展机理
为满足制造业发展，根据特殊钢的服役特点研究疲劳裂纹 的扩展和破坏机理，对进一步提高特殊钢质量具有重要意义。 通过疲劳试验(最大接触应力3.95GPa,频率1800cpm)得出 服役条件下轴承的疲劳裂纹产生与扩展机理： （1）在1/1000整体寿命时(低周疲劳)夹杂物附近萌生裂纹或 产生孔洞；在高周波疲劳寿命条件下裂纹在夹杂物附近萌生。 （2）萌生裂纹达到2a(a为裂纹或孔洞半径)时裂纹开始扩展; （3）裂纹扩展速度与夹杂物周围的最大应力有关，孔洞附 近的应力最大，硫化物夹杂其次， Al2O3夹杂最小； （4）裂纹继续扩展造成表面剥落。
立式铸机对夹杂物的控制
轻压下对中心偏析的控制
均质化生产工艺的差距: (1)钢水成分精度控制差 (2)凝固偏析控制工艺落后, 如日本采用立式大方坯连铸 机,而我国采用普通铸机 (3)加热炉控制水平较低 (4)控轧控冷控制不如国外 精细
钢材组织性能控制的差距
国内、外轴承钢成分控制 国内、外轴承钢组织偏差
钢中夹杂物个数对L10寿命的影响
钢中最大夹杂物粒径对L10寿命的影响
高浓度渗碳处理钢
普通钢
HIP工艺对L10的影 响
碳化物控制水平对L10的影响
国内、外特殊钢洁净度的差距
高品质特殊钢一般要求较高的洁净度，对钢中P、S等有害元素和气体含量的控 制越来越严格，对钢中夹杂物有极严格的要求。 控制要求
杂质元素控制(10-6)
国内、外钢材洁净度控制水平与差距 国际先进水平 国内先进水平
[S]≤5， [P]≤10，[Ti]≤7 [S]≤20，[P]≤80，[Ti]≤30
气体含量控制(10-6)
残余元素控制(%)
T.[O]≤5， [N]≤10，[H]≤1
残余元素总量 (As+Sn+Sb+Bi+Pb+Cu)<0.01 其中：As:0.001~0.0005，Sn:0.001~0.0005 Sb:0.001~0.0005，Bi:<0.0001， Pb:0.0001~0.0002 夹杂物总量≤0.01 细系A+B+C+D≤2.0级
洁净度对Ti夹杂出现频率的影响 试验钢种纯净度
纯净度对疲劳寿命的影响
洁净度对钢中夹杂物尺寸的影响 用极值统计法预测的最大夹杂物粒径
夹杂物形态对疲劳寿命的影响
试验钢种成份：
试验钢分为高硫钢(F、G、 H、I、J ，[S]=0.01%) 和低硫钢(A、B、C、 D、 E ， [S]=0.002%) )，其中D、E、F、G为超高洁净度钢，A、B、C 和 H、I、J高洁净度钢。
≤10 2.5
尚无法控制
夹杂物塑性化控制 ≥70 ≤30 (长 :宽≥3的比例)/% 夹杂物评级 夹杂物总量≤0.01 夹杂物总量≤0.025 细系(A+B+C+D) 细系A+B+C+D≤2.0级 细系A+B+C+D≤4.0 级
结论： （1）夹杂物控制工艺与水 平远落后于国外 （2）除T.O技术控制落后外, 许多夹杂物控制新技术仍处 于空白,如: • 大型夹杂控制技术 • 硫化物控制技术 •氮化物夹杂物控制技术
钢中氧化物夹杂危害最大，特别是CaOAl2O3-MgO系大型复合夹杂危害最大，硫 化物和氮化物危害较轻
钢中大型夹杂物主要以硫化物为主，氧化 物和氮化物含量相对较少
对于高硫钢([S]=0.01%)以硫化物为主，低 硫钢([S]≤0.006%)氮含量低时以TiN夹杂 为主，氮含量高时以硫化物为主
疲劳寿命L10
硫化物夹杂破坏机理
提高疲劳寿命的技术措施
采用以下技术措施可提高轴承钢的疲劳寿命： （1）降低T.O含量：将T.O由≤1010-6降低到<5106； （2）减少钢中夹杂物数量：钢中夹杂物数量从 ≥100个/50g(电解法)降低到<30个/50g，L10≥108； （3）钢中夹杂物最大尺寸从50m降低到25m， L10从107提高到108。 （4）严格控制钢中碳化物：采用高浓度渗碳处理 工艺，可在钢中形成大量细小弥散的碳化物(≤3m)； 和普通渗碳处理钢相比， L10寿命可提高4倍。 （5）采用热等静压处理(HIP工艺)L10寿命可提高 9.7倍。
国内、外钢材夹杂物控制水平与差距 控制要求
钢中T.O控制(10-6) 夹杂物总量控制(个 /mm2)
A类
B类
钢 中 有 害 夹 杂 物
D类
TiN
国际先进水平
≤5 ≤0.5
国内先进水平
8~12 ≤2.5
≤5 夹杂物尺寸控制 长度 ≥ 1mm 的不允许出现 (ds/m) 1个 大型夹杂物(个/mm2) 夹杂物形态控制(硫 ≥80 化物长:宽≤3的比 例 )/%
高品质特殊钢 质量控制与工艺优化
刘
浏
钢铁研究总院 2013年9月· 南京
主要内容
（1）高品质特殊钢质量控制
• 高洁净与超高洁净轴承钢 • 影响疲劳寿命的工艺因素
（2）国内特殊钢产品的质量差距
• • • • 洁净度差距 均质化差距 钢材组织性能控制差距 夹杂物控制水平差距
（3）特殊钢生产工艺优化
• 转炉特殊钢冶炼新工艺 • 钢中大型夹杂物控制 • 连铸工艺优化—表面缺陷控制、中心质量控 制与大型夹杂物控制
试验方法
夹杂物平均直径20m,距表面 0.12mm时各种夹杂物的最大应力
疲劳试验5104时夹杂物萌生裂纹的二次电子图像
夹杂物引起的疲劳断裂机理
高洁净度与超高洁净度轴承钢
根据疲劳裂纹的扩展机理与疲劳断裂力学的研究成果，近几年日本学者研究了钢材洁 净度对疲劳裂纹产生、扩展与断裂的影响。发现夹杂物尺寸对钢材的疲劳寿命影响最大， 由此提出了高洁净度与超高洁净度两种不同类型的轴承钢： （1）高洁净度轴承钢满足： 二次精炼炉渣中低级氧化物(FeO+MnO+Cr2O3)≤1%； 结论：目前我国特 -6 钢中T.O<1010 。 殊钢的制造水平达 （2）超高洁净度钢满足： 到稳定生产高洁净 二次精炼炉渣中低级氧化物(FeO+MnO+Cr2O3)≤1%； 度轴承钢的水平。 -6 钢中T.O<610 ； 最大夹杂物直径≤30m(用极值统计法分析30,000mm2视场)。
T.[O]≤8， [N]≤30，[H]≤1
转炉钢厂可达到，电炉钢厂有困难
非金属夹杂物控制(%) 夹杂物评级
1000 800 600 400 200
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
夹杂物总量≤0.025 细系A+B+C+D≤4.0级
国内低氧控制工艺 国外低氧控制工艺
结论：
(1) 洁净度水平与国外差距大 (2) 工艺落后是主要原因, 过分 依赖炉外精炼,造成初始氧含 量高于国外4~5倍 (3)T.O含量高,轴承钢疲劳寿命 大幅降低 (4)工艺落后是国内轴承钢质量 差的主要原因
T.O/*10
-6
转炉
脱氧前 脱氧后工序
国内外T.O控制工艺的差别
T.O与疲劳寿命的关系
≥107
≥108
纯净度对疲劳寿命的影响
研究结果：
（1）随洁净度提高疲劳寿命从107提高到108，L10平均 提高4.2倍。 （2）随洁净度提高钢中夹杂物最大尺寸减小：超高洁 净钢中不存在≥30m的大型夹杂物，夹杂物最大尺寸平 均为25 m，比高洁净度钢最大夹杂物直径51m平均降 低50%。 （3）超低硫([S]≤0.006%)条件下，超高洁净度钢中TiN 夹杂出现的频率较高(50~60%)；而高洁净度钢中夹杂物 主要为氧化物夹杂为主，氮化物夹杂出现频率较低。 （4）在断裂面上发现的MgO-Al2O3和CaO-Al2O3夹杂高 于TiN夹杂。说明和氧化物夹杂相比，TiN系夹杂物的危 害较低。
国内、外特殊钢均质化的差距
高品质特殊钢通常对钢材的均质化有严格要求，不但要严格控制钢水成份偏差， 还要控制铸造过程中产生的裂纹、疏松与偏析等缺陷以及轧制过程中的组织均匀化 与细化。 国内、外钢材均质化控制水平与差距
控制要求 国际先进水平 钢水成分控制精度(%) [C]≤0.005,[Mn]≤0.01 连铸坯中心偏析率 碳偏析≤1.05 ≤1.0 带状组织评级 网状碳化物评级 断面成分极差(%) 硬度偏差/HRC 脱碳层控制(mm) ≤2.0 [C]0.01,[P]0.002,[S]0.001 <1.0 ≤0.3 国内先进水平 [C]≤0.01,[Mn]≤0.02 碳偏析≤1.1 ≤3.0 ≤3.0 C]0.04,[P]0.004,[S]0.002 <1.5 ≤0.5
高洁净度与超高洁净度轴承钢性能对比
项 目 工艺要求 高洁净度轴承钢 精炼渣中(FeO+MnO+Cr2O3)≤1% T.O<10 10-6 超高洁净度轴承钢 精炼渣中(FeO+MnO+Cr2O3)≤1% T.O<10 10-6 最大夹杂物直径≤30m
夹杂物类型
夹杂物危害
钢中夹杂物以氧化物为主，硫化物和氮化 物相对较少