Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel

Chen Dengguo; Lv Jiping; Wan Yong; Dong Fujun; Cao Ruihong; Sun Lefei

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00188

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel

Smelting and Solidification | 更新时间：2025-05-09

- Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel
- Special Steel Vol. 46, Issue 1, Pages: 66-74(2025)
- 作者机构：
  
  1.新余钢铁股份有限公司，新余 338001
  2.安徽工业大学冶金工程学院，马鞍山 243032
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00188
  CLC： TF769.2
- Received：26 July 2024，
  
  Published：30 January 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
陈登国,吕继平,万勇等.9Ni钢夹杂物演变及钙处理工艺优化[J].特殊钢,2025,46(01):66-74.

Chen Dengguo,Lv Jiping,Wan Yong,et al.Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel[J].Special Steel,2025,46(01):66-74.
陈登国,吕继平,万勇等.9Ni钢夹杂物演变及钙处理工艺优化[J].特殊钢,2025,46(01):66-74. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00188.

Chen Dengguo,Lv Jiping,Wan Yong,et al.Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel[J].Special Steel,2025,46(01):66-74. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00188.

摘要

通过工业试验和Aspex全自动夹杂物分析技术，对9Ni钢在LF→RH→CC炼钢过程［T.O］、［N］含量、显微夹杂物数量、尺寸及类型的演变规律进行了系统研究，并结合FactSage软件探究了钙处理条件下钙铝酸盐和CaS夹杂的形成机理。结果表明，在LF第一次送电结束→LF第二次送电结束和RH软吹氩气20 min→轧材这两段工艺区间，9Ni钢中［T.O］、［N］含量均同时升高，表明在这两段工艺区间钢液存在二次氧化。9Ni钢轧材中夹杂物类型以CaO-Al

-MgO和CaO-Al

-CaS复合夹杂为主，尺寸主要位于2～5 μm。当钙线量从200 m降至100 m，9Ni钢轧材中2～5 μm的夹杂物密度明显减小，基本未发现含CaS组分的夹杂物，其D类细系、DS类夹杂物评级分别从1.0、1.5级降至0.5、0.5级。喂钙线200、100 m的9Ni钢轧材中复合夹杂物的密度、大小和平均成分的Aspex统计结果与其夹杂物评级结果和FactSage计算结果均具有较好的一致性。

Abstract

By means of industrial test

and Aspex automatic inclusion analysis techonogy， the evolution law of ［T.O］，［N］ content， microinclusions quantity， size and type of 9Ni steel in LF→RH→CC steelmaking process were systematically studied. The formation mechanism of calcium-aluminate and CaS inclusions under calcium treatment conditions was investigated by FactSage software. The results show that the content of ［T.O］ and ［N］ in 9Ni steel increases simultaneously in the process interval from LF first power supply→LF second power supply and RH soft blowing argon gas for 20 min→rolling， indicating that there is secondary oxidation in the molten steel in these two process intervals. The inclusions in 9Ni steel are mainly CaO-Al

-MgO and CaO-Al

-CaS complex inclusions， and the size is mainly between 2 μm-5 μm. When the calcium line is reduced from 200 m to 100 m， the density of 2 μm-5 μm inclusions in 9Ni steel rolled material is significantly reduced， and basically no inclusions containing CaS components are found， and the grades of DT and DS inclusions are reduced from 1.0 and 1.5 grades to 0.5 and 0.5 grades， respectively. The Aspex statistical results of the density， size and average composition of composite inclusions in 9Ni steel rolled sheets with 200 m and 100 m calcium line are in good agreement with the inclusion rating results and FactSage calculation results.

关键词

Keywords

references

谢章龙，刘振宇，王国栋 . 低碳9Ni钢的动态再结晶数学模型［J］. 东北大学学报（自然科学版）， 2010 ， 31 （ 1 ）： 51 - 55 .

Kinney C C ， Pytlewski K R ， Khachaturyan A G ， et al . The microstructure of lath martensite in quenched 9Ni steel ［J］. Acta Materialia ， 2014 ， 69 ： 372 - 385 .

战国锋，刘继雄，刘文斌 . 低温压力容器用9Ni钢的研究现状与展望［J］. 热加工工艺， 2015 ， 44 （ 14 ）： 12 - 15 .

杨才定，唐文军，张汉谦，等 . 两相区热处理对9Ni低温钢组织和性能的影响［J］. 热加工工艺， 2008 ， 37 （ 2 ）： 73 - 74 .

Nakanishi D ， Kawabata T ， Aihara S . Effect of dispersed retained γ-Fe on brittle crack arrest toughness in 9% Ni steel in cryogenic temperatures ［J］. Materials Science and Engineering： A ， 2018 ， 723 ： 238 - 246 .

谢章龙，刘振宇，陈　俊，等 . 9Ni钢薄板的奥氏体化温度及强韧化因素分析［J］. 钢铁研究学报， 2011 ， 23 （ 9 ）： 37 - 41 .

葛允宗，颜慧成，王建军，等 . 20CrMnTiH1齿轮钢中CaS夹杂的形成与控制［J］. 炼钢， 2013 ， 29 （ 3 ）： 23 - 27 .

Liu C Y ， Huang F X ， Suo J L ， et al . Effect of magnesia-carbon refractory on the kinetics of MgO·Al 2 O 3 spinel inclusion genera tion in extra-low oxygen steels ［J］. Metallurgical and Materials Transactions B ， 2016 ， 47 （ 2 ）： 989 - 998 .

Todoroki H ， Mizuno K . Effect of silica in slag on inclusion compositions in 304 stainless steel deoxidized with aluminum ［J］. ISIJ International ， 2004 ， 44 （ 8 ）： 1350 - 1357 .

孙彦辉，方忠强 . 钙处理中间产物的形成及其对氧化铝夹杂的改性［J］. 北京科技大学学报， 2014 ， 21 （ 12 ）： 1615 - 1625 .

Wu X D ， Zhang D X ， Chen R L . Application of calcium treatment to sulfur gear steel 20CrMo ［J］. Advanced Materials Research ， 2014 ， 936 ： 1323 - 1328 .

张立峰 . 钢中非金属夹杂物几个需要深入研究的课题［J］. 炼钢， 2016 ， 32 （ 4 ）： 1 - 16 .

李双江，姜周华，黄宗泽，等 . 精炼渣碱度对304不锈钢夹杂物的影响［J］. 钢铁， 2010 ， 45 （ 12 ）： 26 - 29 .

王海涛 . 帘线钢中氧化物夹杂塑性化的理论及工艺研究［D］北京：北京科技大学， 2008 .

王　郢，徐建飞，何　西，等 . 38CrMoAl钢浇铸过程水口结瘤原因分析及工艺改进［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 2 ）： 38 - 41 .

Yang W ， Guo C B ， Li C ， et al . Transformation of inclusions in pipeline steels during solidification and cooling ［J］. Metallurgical and Materials Transactions B ， 2017 ， 48 （ 5 ）： 2267 - 2273 .

季　莎，张立峰，罗　艳，等 . 钙处理对20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物的影响［J］. 工程科学学报， 2021 ， 43 （ 6 ）： 825 - 834 .

李　超，李建新，姜静宇，等 . 钢液成分对钙处理夹杂物改性效果的影响［J］. 中国冶金， 2020 ， 30 （ 10 ）： 65 - 70 .

邓志银，朱苗勇 . 洁净钢精炼钙处理技术探析［J］. 钢铁， 2023 ， 58 （ 9 ）： 104 - 115+147 .

刘珍童，杨　文，任　英，等 . 铝脱氧钢钙处理效果影响因素分析［J］. 钢铁， 2020 ， 55 （ 3 ）： 29 - 34 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Production Practice of Ultra-Low Carbon Steel H1T in 150 mm×150 mm Small Billet

Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel

Effect of Slag with Different Alkalinity on Sulfide in 42CrMoS4 Steel

Analysis of the Causes of Flocculent Flow in the Continuous Casting Process of Pipeline Steel X65

Research on the Production Practice of 09CuPCrNi Weather Resistant Steel

Related Author

Huang Zhenhua

Lin Dan

Peng Guangjian

Chen Jun

Xu Guangqin

Wang Ke

Ye Jianjun

Liu Jun

Related Institution

Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co.，Ltd.

Research Institute of Jiangyin Xingcheng Special Steel Co.， Ltd.， Jiangyin

Public Technology Center， Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co.， Ltd.

Special Steel Company， Jiangsu Yonggang Group Co.， Ltd.

Steelmaking Works， Huaigang Special Steel Co.， Ltd.， Jiangsu Shagang Group， Huai´an

⁰