真空感應(yīng)熔煉是重要的鋼液熔煉及純凈化手段,源于它能創(chuàng)造優(yōu)越的脫氣(包括脫氫、脫氮及脫氧)環(huán)境,同時(shí)真空條件下可避免空氣對鋼液的氧化并對鋼液進(jìn)行良好的電磁攪拌。然而,在真空感應(yīng)熔煉鋼液過程中,由于坩堝與鋼液接觸,以及坩堝在高溫及真空下的熱分解可能在一定程度上污染鋼液。 通過熱力學(xué)計(jì)算得知,在一定溫度、真空度及鋼液氧含量下,MgO和CaO坩堝都可能出現(xiàn)一定程度的熱分解并向鋼液供氧,分解趨勢隨溫度和真空度的提高而上升,隨鋼液溶解氧含量降低而上升。在一定的溫度和真空度下,CaO質(zhì)坩堝的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)比MgO質(zhì)坩堝好。 采用MgO與CaO坩堝在真空感應(yīng)爐中對鋼液進(jìn)行碳脫氧和坩堝受熱分解現(xiàn)象進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：(1)在適當(dāng)?shù)偷娜蹮挏囟群驼婵斩认?可以減輕甚至避免坩堝熱分解向鋼液供氧；(2)在鋼液中[%O]高于坩堝材料熱分解平衡[%O]時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高真空度使反應(yīng)生成的氣體排出從而進(jìn)一步降低鋼中[%O]；(3)采用熱穩(wěn)定性優(yōu)越的CaO坩堝,在較高真空度下鋼液最終全氧含量可達(dá)到6×10-4%以下。 真空感應(yīng)熔煉過程中底吹氬氣可以在氣泡界面上起到吸附氮的作用,加速脫氮過程；熔煉過程中加強(qiáng)鋼液攪拌可以加大...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 超純凈鋼市場需求
        1.1.2 純凈鋼生產(chǎn)的現(xiàn)狀
        1.1.3 真空感應(yīng)爐冶煉特點(diǎn)及優(yōu)勢
    1.2 課題目的和意義
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 VIM發(fā)展概況
    2.2 坩堝材料的研究
        2.2.1 坩堝材料介紹
        2.2.2 巖相分析
        2.2.3 坩堝的性能要求
        2.2.4 坩堝致密度的影響因素
    2.3 真空下坩堝材料向鋼液供氧的研究
        2.3.1 氧在鋼中存在的形態(tài)
        2.3.2 鋼中氧的危害
        2.3.3 氧進(jìn)入鋼液的主要途徑
        2.3.4 真空下坩堝供氧與碳脫氧的綜合反應(yīng)
    2.4 VIM精煉時(shí)間及真空度對鋼質(zhì)量影響
        2.4.1 精煉真空度
        2.4.2 精煉時(shí)間
    2.5 真空熔煉鋼夾雜物來源及分類
    2.6 加頂渣及底吹氬工藝研究概況
        2.6.1 VIM頂渣選擇
        2.6.2 底吹氬氣工藝原理
    2.7 文獻(xiàn)評述
第3章 坩堝受熱分解對鋼液供氧熱力學(xué)研究
    3.1 真空條件下碳脫氧原理及理論脫氧值
        3.1.1 碳氧反應(yīng)熱力學(xué)
        3.1.2 真空條件下碳脫氧理論脫氧值
    3.2 MgO、CaO純物質(zhì)分解壓
        3.2.1 氧化鎂純物質(zhì)分解壓
        3.2.2 氧化鈣純物質(zhì)分解壓
    3.3 真空熔煉鋼液時(shí)MgO與CaO坩堝熱分解平衡[%O]
    3.4 本章小結(jié)
第4章 不同材質(zhì)坩堝真空感應(yīng)熔煉純凈鋼實(shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)用鋼制備
        4.1.1 煉鋼實(shí)驗(yàn)原料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)鋼成分設(shè)計(jì)
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)鋼冶煉
        4.1.4 鋼錠的退火工藝
        4.1.5 實(shí)驗(yàn)鋼成分分析檢測
    4.2 采用MgO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 50Pa～100Pa真空度下采用MgO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 10Pa～50Pa真空度下采用MgO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 5Pa～10Pa真空度下采用MgO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 MgO坩堝真空熔煉夾雜物統(tǒng)計(jì)及整體概述
    4.3 采用CaO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 50Pa～100Pa真空度下采用CaO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 10Pa～50Pa真空度下采用CaO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 5Pa～10Pa真空度下采用CaO坩堝真空冶煉Cr12鋼實(shí)驗(yàn)
        4.3.4 CaO坩堝真空熔煉夾雜物統(tǒng)計(jì)及整體概述
    4.4 坩堝材質(zhì)對真空熔煉Cr12鋼的影響
        4.4.1 坩堝材質(zhì)對T[O]的影響
        4.4.2 坩堝材質(zhì)對[%N]的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 頂渣、底吹氬真空熔煉實(shí)驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)鋼冶煉
        5.1.1 真空感應(yīng)爐底吹氬氣實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 真空感應(yīng)爐底吹氬氣、加頂渣實(shí)驗(yàn)
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 真空冶煉條件下的脫氮系數(shù)確定
        5.2.2 在底吹氬情況下的脫氮系數(shù)
        5.2.3 加入精煉渣和底部吹氬精煉條件下的真空脫氮速率確定
    5.3 夾雜物尺寸及分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果
        5.3.1 金相顯微鏡照片顯示
        5.3.2 IPP6.0金相顯微鏡照片統(tǒng)計(jì)夾雜物尺寸的數(shù)量的結(jié)果
    5.4 本章小節(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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