Řízená modifikace nekovových vměstků pro výrobu oceli s vysokými požadavky na mikročistotu

David Bocek

Disertační práce

Controlled modification of nonmetallic inclusions for steel production with high microdeaness demands

Anotace:

Řízená modifikace nekovových vměstků pro výrobu oceli s vysokými požadavky na mikročistotu Disertační práce se zabývá možností ovlinění mikročistoty pomocí řízené modifikace vměstků u hliníkem uklidněných ocelí zpracovaných na mimopecním zpracování s ohřevem na pánvové peci s následným vakuováním. V první části práce je proveden detailní rozbor poznatků o modifikaci hlinitanových vměstků přísadou vápníku. Na základě literárního rozboru, byla v experimentalní části provedena série různých variant modifikací vměstků pomocí přísady CaSi. Hodnocení dosažených výsledků bylo prováděno u cementačních značek ocelí typu 18CrNiMo7-6, 18NiCrMo5 a oceli k zušlechtění 42CrMo4 odlévaných na blokovém zařízení plynulého odlévání. K hodnocení mikročistoty oceli byla využita řada dostupných metod: optická emisní spektrometrie (metoda GISS), ternární diagramy CaO-Al2O3-MgO, Ca-S-Al, hodnocení mikročistoty dle normy ASTM E45 na finálním výrobku a stanovení obsahu kyslíku. Z naměřených výsledků bylo provedeno porovnání dosažených poznatků s cílem možnosti ovlivnění úrovně mikročisty v průběhu mimopecního zpracování. Díky získaným poznatkům se podařilo objasnit řadu dějů probíhajících v tekuté oceli s návrhem nejvhodnější technologie z hlediska mikročistoty a odlévatelnosti oceli.

Abstract:

Controlled modification of non-metallic inclusion for steel production with high requirements to microcleanliness. The PhD thesis is focused on a possibility of influencing micropurity by controlled non-metallic inclusion with aluminium killed steels secondary treatment, by ladle furnace with a following vacuum process. The first part contains detailed research of modification of aluminium inclusions by addition calcium. Based on the gained theoretical information, there was made a series of different variation of inclusion modifications by addition of CaSi in an experimental part. The results were evaluating by case hardening steel grades 18CrNiMo7-6, 18NiCrMo5 and quench tempering steel 42CrMo4 casting on bloom continuous casting. The evaluation has used plenty of methods: optical emission spectrometry (method GISS), ternary diagram (CaO-Al2O3-MgO, Ca-S-Al), microcleanliness evaluation by standard ASTM E45 and oxygen determination. The information measured was compared to the results with target of a possible evaluation of micropurity during secondary metallurgy. The findings revealed clarified many processes going on in liquid steel with a proposal of optimal technology with regard to microcleanliness and steel castability.

Klíčová slova

modifikace vměstků, hodnocení mikročistoty, GISS

Keywords

modification of inclusion, microcleanliness evaluation, GISS

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 12. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 2. 2018
• Vedoucí: Karel Michalek
• Oponent: Branislav Buľko, František Chowaniec, Karel Gryc

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Doktorský studijní program / obor:
Metalurgie / Metalurgická technologie