無縫鋼管現(xiàn)正廣泛運用于機械加工制造、流體輸送、壓力容器等工程領域,其憑借其優(yōu)秀的物理性能占有了不可替代的重要地位。自2000年開始,無縫鋼管的年產量呈現(xiàn)逐年遞增趨勢。受其特殊的工況條件影響,對無縫鋼管的抗拉強度、抗腐蝕等性能提出了非常高的要求,因此,對無縫鋼管成分的純凈度要求也相應提高。15CrMo合金結構無縫鋼管是其中一種重要的合金體系,在其實際使用過程中發(fā)現(xiàn),鋼材中所含有的夾雜物對無縫鋼管的質量影響非常大。因此,在實際生產過程中,對非金屬夾雜物的種類、大小以及成分都有非常嚴格的限制。而要對無縫鋼管中的夾雜物進行控制,就需要對該鋼中夾雜物進行系統(tǒng)研究。因此本文充分結合實際生產,利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡以及能譜分析等試驗表征手段,以及熱力學,人工神經(jīng)網(wǎng)絡等先進分析方法,對試驗用鋼進行系統(tǒng)的研究。首先對本廠的15CrMo無縫鋼管的實際生產過程進行分析總結,研究了在生產過程中非金屬夾雜物的形成過程與危害,并通過金相顯微鏡與搭載能譜分析模塊的掃描電子顯微鏡對非金屬夾雜進行了定性與定量分析,對其晶粒大小及其夾雜物進行了評級。進一步的對其冶煉過程中的夾雜物形成過程進行熱力學計算,得到相應的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

無縫鋼管自2000年以來，隨著世界鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，中國的鋼鐵產能逐步釋

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文夾雜變成小的隨機彌散的鎂鋁尖晶石夾雜物(MgO. Al2O3)，并且發(fā)現(xiàn)即使在冶煉過程中加入少量的鎂，也可以在氧化物夾雜上生成 MgS/MgS-MnS 相，從而達到避免硫化物對鋼的力學性能不利影響的目的。Jiang 等[17]人研究了 Mg 含量對夾雜的影響，研究表明隨 Mg 含量增加夾雜物尺寸降低，數(shù)量增加，如圖 1-2 所示。Chai F 等人[18-20]通過熱模擬試驗，研究了在鋼水脫氧過程中通過添加不同含量的鎂對沖擊韌性的影響，得出結論：只要通過添加微量的鎂(大約為 0.002%)，就能細化夾雜物，并且使其呈彌散分布。

通過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可知：鋼中非金屬夾雜物的存在不但破壞了金屬基體的連續(xù)性、均勻性，而且易引起應力集中，造成機械性能下降，導致材料的早期破壞，夾雜物的形狀、大小、分布和聚集狀態(tài)直接決定最終的影響程度。因此，對于無縫鋼管的生產而言，從冶煉過程開始，就必須嚴格控制非金屬夾雜物的進入。本章對冶煉過程中的夾雜物種類以及形成過程進行理論分析，并提出降低鋼坯中非金屬夾雜的方案。3.2 夾雜物的定性與定量分析3.2.1 夾雜物的定性分析對夾雜物的定性分析，主要通過金相分析來完成。在定性分析方面，通過宏觀觀察即可發(fā)現(xiàn)鋼管內表面存在多處內折缺陷，具體可分為完整鼓包缺陷、破碎鼓包缺陷和偏聚的碎片狀小內折，宏觀形貌見圖 3-1。


本文編號：2990197