下面是小编为大家整理的研究压力容器用钢氧化物冶金工业技术的论文，本文共2篇，供大家参考借鉴，希望可以帮助您。
篇1：研究压力容器用钢氧化物冶金工业技术的论文
研究压力容器用钢氧化物冶金工业技术的论文
【摘 要】压力容器在工业中有着广泛的应用，工业应用对压力容器的质量及性能有较高的要求，高强度及高韧性是确保压力容器适应安全的保障。针对压力容器在焊接过程个容易出现晶体粗化、焊接裂纹等问题，氧化物冶金技术由于具有抑制粗化及减少裂纹的优点而成为目前压力容器生产过程中应用较为重要的一项技术手段。本文就压力容器用钢氧化物冶金技术的有关内容进行了探讨，旨在促进压力容器用钢整体质量及性能的提高，确保使用安全。
前言
压力容器在工业领域有着非常广泛的引用，随着我国工业化进程的不断加快，对压力容器用钢的质量及性能也提出了更高的要求。虽然说随着工业及科学技术的快速发展，焊接技术也得到大幅的提升，但是传统焊接技术下，在焊接过程中非常容易出现晶体粗化及裂纹的问题，从而降低压力容器的整体性能。氧化物冶金技术是一种新型的焊接技术，相比于其他焊接技术，其具有抑制晶体粗化及防止焊接裂纹产生等优点，因此加强对氧化物冶金技术的研究并推广其在压力容器制造中的应用意义重大。
一、氧化物冶金技术概述
在炼钢过程中，钢材料中的非金属杂物对钢材料的整体质量及性能有很大的影响，如果不采取有效的方法进行有效的控制，将会对在很大程度上降低由钢材料制成的产品的质量和性能，从而难以确保钢材料制品使用的安全与稳定性。但是随着科学技术的不打断发展，科学研究发现，通过对钢材料中的非金属杂质进行合理的控制，也能将其转变成有利于制品整体质量与性能提升的一面，因此，从这方面看，钢材料中的非金属杂质是不能完全以坏处论之的，在这种情况下，氧化物冶金技g被提出并得到广泛的推广应用。
氧化物冶金技术在炼钢过程中的应用，主要是过程对钢材料中比较小的杂质进行合理处理，使其在大小和分布方面能够满足一定的要求而达到提升钢材料的硬度和强度的目的。钢材料中的氧化物有大有小，大小的不同其在钢材料中的作用也截然不同。一般情况下，比较大的氧化物会对钢材料的各方面性能造成影响，被视作杂物；而对于比较细小的氧化物，当其尺寸足够小，并且呈弥散分布，就能够作为钢材料中晶体内针状铁素体形核核心，这种情况下，细小杂质不仅不会影响钢材料的质量，而且还具有提升钢材料基本性能的作用。
氧化物冶金技术提升钢材料自制品基本性能优势的发挥是以钢材料中杂质促进压力容器用钢的晶体针状内铁素体的形核为前提的，但是由于并不是所有的非金属夹杂物都能够形成形核，目前发现只有Ti2O3、ZrO2、Al2O3等是有效的非金属氧化物，除此之外，硫化物及氮化物在氧化物上的析出也会给压力容器用钢的质量和性能产生影响。因此，在氧化物冶金技术的'运用过程中，不仅要高度注意合金元素氧化物对晶内铁素体形成的影响，而且还要加强对非金属元素在氧化物上的析出，只有满足这两方面的条件，才能实现利用氧化物冶金技术来提升压力容器用钢质量及性能的目的。
二、压力容器用钢成分设计
（一）压力容器用钢合金元素分析
在压力容器用钢的成分设计中，由于不同的合金元素在压力容器用钢中发挥的作用是不同的，因此了解每一种合金元素在压力容器用钢中的作用是进行成分设计的关键。C、Si、Mn、Nb、Mo、V 等是压力容器用钢中常见的合金元素，这些合金元素在其中发挥的作用是不一样的，例如 C在压力容器用钢中的主要作用主要体现在强度、韧度及焊接性三个方面，通过在压力容器用钢中合理的加入一些C合金元素就可以有效提升压力容器用钢的强度、韧度及焊接性。而其他合金元素在压力容器用钢中的作用有体现在不同的方面，因此，全面掌握才能更好地进行设计利用。在压力容器用钢中使用各种合金元素，合理控制地对各种合金元素的质量分数进行控制是关键。
（二）压力容器用钢成分设计基本原则
压力容器永刚成分设计需要遵循一定的原则：一是要根据压力容器用钢的承受能力分析进行适当的微合金化处理。在充分分析压力容器用钢承受能力的基础上，对合金元素的质量分数进行合理的控制，使合金元素具备高强度和高韧性的基本特质，在氧化物冶金技术的应用下形成高熔点第二相粒子以抑制奥氏体晶体粗化的现象，从而提升压力容器用钢的质量和性能。二是要对热处理工艺技术的合理采用。，在压力容器用钢冶炼结束以后，要根据压力容器用钢的实际情况进行锻造参数和轧制参数的设置，以合理的控制析出相的析出和钢板组织。
三、压力容器用钢的制备过程
（一）压力容器用钢的冶炼和浇铸
压力容器用钢的冶炼工艺应用主要包括纯铁熔化、脱氧、合金化及真空浇铸等流程。
（二）压力容器用钢的锻造和轧制
对于压力容器用钢的锻造与轧制过程要注意以下几方面：一是对锻造温度的控制，一般来说，锻造加热温度为1200℃，终锻温度要在950℃以上；二是轧制过程中控轧控冷技术的合理应用，在进行压力容器用钢热轧的过程中必须运用控轧空冷技术对加热温度和轧制温度进行控制，以确保轧制的质量。而由于轧制冷却的速度对压力容器用钢中晶粒粗化的现象有很大影响，适当提升不仅可以抑制晶粒粗化的现象，而且还能提升压力容器用钢的韧性和强度，，加快超细铁素体组织在压力容器用钢中的形成速度，因此，要在热轧的基础上应用控冷技术。
四、脱氧工艺对压力容器用钢相关性能的影响
由于压力容器用钢的质量和性能直接受夹杂物在压力容器用钢中的尺寸和分布的影响，因此在运用氧化物冶金技术进行压力容器用钢的炼化前对夹杂物金相进行系统的分析是一个重要的环节。通过对压力容器用钢中的夹杂物金相进行分析，才能在准确解夹杂物尺寸及分布情况的基础上对其进行更加准确的细化和合理分布。另外，合金元素在压力容器用钢炼制过程中产生的析出相也会影响压力容器用钢的强度和韧性，因此，加强对这些析出相的控制也非常重要。只有充分考虑这两方面，才能充分利用氧化物冶金技术来提升压力容器用钢的质量及性能。
五、结束语
综上所述，氧化物冶金技术在压力容器用钢制造中有着突出的优点，合理应用可以有效抑制晶体粗化及裂纹的出现，对于压力容器用钢质量及性能的提升有积极作用，因此应进一步加强对氧化工艺对压力容器用钢中夹杂物、析出相及钢组织等方面对性能影响的研究，以不断提升氧化物冶金技术应用水平。出于该目的，上文在充分结合笔者对相关文献研究以及自己多年工作实践基础上主要对压力容器用钢氧化物冶金技术进行浅探，以供相关从业人员参考。
参考文献：
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篇2：工程机械用钢热轧工艺研究的论文
工程机械用钢热轧工艺研究的论文
工程机械是国民生产中重要的组成部分，随着经济的快速发展，工程机械行业也成为机械行业中发展最快的一部分。因此，在工程机械中对钢铁产品的性能和质量也提出了更高的要求，对所用钢的强度越来越高。为了满足对工程机械用钢高强度的要求，国内外陆续开发了ULCB钢和HSLA钢等种类。目前，在先进工业国家中已经采用590～950MPa抗拉强度的高强度焊接钢和1080MPa及以上的耐磨钢，在工程机械中采用这些高强度钢可以有效提高工程机械的使用寿命和使用能力和效率，同时可以减少本身的重量，提高能源使用效率。高强度工程机械用钢要求其不仅强度高、韧性良好，同时由于工程机械大多采用焊接的方法连接，所以又要求高强度工程机械用钢具有较好的成型性和可焊接性。在钢铁材料中强度的强化主要有细晶强化、固溶强化、析出强化等不同机制作用，而在高强度工程机械用钢中，一般同时将多种强化方式结合从而达到对高强度工程机械用钢强度的要求。最初国内屈服强度在600MPa以上的高强度工程机械用钢都是采用淬火和回火的工艺制备的，而随着微合金钢冶炼和其它生产技术的发展，出现了以热轧生产高强度钢板的技术。热轧生产的钢板具有更加稳定的性能和表面质量，同时避免了调制板在质量上的缺点，而且热轧过程去除了热处理过程，从而使得生产过程周期短，成本降低。但是，目前在采用热轧生产工程机械用高强度钢时常遇到控冷能力、卷取能力等问题。因此，本文以PQ600型高强度工程机械用钢为对象，分析研究合适的.热轧工艺参数，观察不同热轧后PQ600高强度钢的微观组织形貌和晶粒度，以从微观结构角度分析热轧工艺对工程机械用高强度钢的组织和性能的影响，并对其进行分析，从而为生产出性能优良、质量稳定的PQ600高强度工程机械用钢提高借鉴。
1实验材料与方法
本实验用的PQ600型高强度工程机械结构用钢化学成分。首先将钢材加工成直径为准10mm，高度为10mm的圆柱状，然后将样品以10℃/min加热到1260、1230、1200、1170℃，并分别保温10、15、20、25、30min，然后水冷，用OlympusPme-323UN光学显微镜观察样品中奥氏体的晶粒度。将钢板加热到1200℃，然后冷却到不同温度后进行热轧(开轧温度1010、950℃，压下率分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%)并将轧制后的样品进行水冷，用OlympusPme-323UN光学显微镜观察样品的组织结构和晶粒度。
2实验结果及讨论
2．1温度和保温时间对晶粒度的影响
是不同温度和保温时间对PQ600高强度工程机械用钢中奥氏体晶粒度大小的影响曲线。从图中可以看出，在温度升高到1170℃以后，保温时间对奥氏体的晶粒度影响较小，随着保温时间的延长，奥氏体的晶粒度基本上变化不大。而随着温度的升高，奥氏体的晶粒度总体水平不断增加，当温度升高到1200℃时，奥氏体的晶粒度小于3.5级，随着温度的继续升高到1260℃时，PQ600中的奥氏体晶粒度到了3.0级左右。这是由于PQ600中强度的提高主要依靠微量元素铌和钛的析出，为了获得较高的强度，必须使铌和钛在升温过程中固溶，同时抑制奥氏体晶粒的异常长大。因此，根据可以确定此温度在1170℃左右。
2．2开轧温度和压下率对晶粒度的影响
PQ600高强度工程机械钢在不同开轧温度和压下率时晶粒的变化。从表中可以看出，当开轧温度为1010℃时，压下率小于30%时，PQ600中奥氏体出现再结晶现象，导致晶粒大小不一致；而当压下率大于30%以后，奥氏体的晶粒度较大。当开轧温度为950℃时，由于奥氏体的再结晶在很短的时间发生，没有产生应变的积累，所以要使在950℃的开轧温度下奥氏体充分的再结晶，必须使压下率在30%以上。对于样品中晶粒度无法评级的现象，试样中存在着较多的变形带，属于未再结晶的组织，从而导致了晶粒度无法计算。
2．3卷取温度对PQ600组织结构的影响
是开轧温度950℃、压下率40%时不同卷取温度PQ600钢的金相组织。从图中可以看出，当在580℃卷取时，PQ600中出现大量的贝氏体组织，而到卷取温度600～720℃时，在PQ600的组织中则出现了铁素体和珠光体两种组织结构。且随温度升高，铁素体的晶粒长大。因此，适当降低卷取温度有利于获得晶粒尺寸较小的铁素体，这主要是由于随着卷取温度的降低，组织中的过冷度增加，晶粒的形核驱动力增大，导致铁素体形核速率增加，达到晶粒细化的目的。
3结论
(1)在温度升高到1170℃以后，保温时间对奥氏体的晶粒度影响较小，而随着温度的升高，奥氏体的晶粒度不断增大。
(2)当开轧温度为1010℃、变形量小于30%时，PQ600钢中奥氏体出现再结晶现象，导致晶粒大小不一致；而当变形量大于30%以后，奥氏体的再结晶较为完全，此时奥氏体的晶粒度较为均匀；当开轧温度为950℃时，必须使变形量在30%以上才能使奥氏体充分再结晶。
(3)随着变形速率的增加，PQ600钢中的晶粒尺寸逐渐变小，并且在晶界处锯齿状的变形越来越多。
(4)卷取温度在600℃时，组织中则出现了铁素体和珠光体两种结构，随温度升高，铁素体晶粒长大。因此，适当降低卷取温度有利于获得晶粒尺寸较小的铁素体。
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