低碳微合金钢中TiN的析出行为分析

发布时间：2021-06-01 00:56

　　低碳含钛微合金钢作为一种典型的高强度钢,近年来在工业上得到了广泛的应用。细小的TiN析出物可以细化奥氏体晶粒,提高钢的韧性,增强钢的良好成形性和可焊性,并降低工艺的生产成本。但是大量的或者大尺寸的TiN在铸坯中析出则会影响钢的裂纹敏感性。在整个炼钢过程中对样品进行了氧氮分析。结果表明钢包炉（LF）过程中氮含量异常增加。除了空气和钢水之间的反应外,炼钢的原料和辅助材料也可能是导致钢水中氮含量增加的原因,重点研究了铁钛合金的洁净度对TiN析出行为的影响。根据热力学计算结果,当氮质量分数从0.005%降低到0.002%时,TiN的沉淀温度可以降低到1 400℃,而TiN的析出量将大为降低。 

【文章来源】：连铸. 2020,(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

析出物的二维形貌以及成分

由于微合金钢中TiN的析出与钢液中的[Ti]含量和[N]含量是密不可分的，[Ti]是可以通过合金的加入量进行控制的，但是钢液中的[N]几乎是不可控的且来源几乎未知的，为了探索该钢种中[N]的来源，特此对该钢种生产炉次全流程取样并进行了氧氮分析，氧氮结果如图4所示，可见在LF工序阶段钢液中的w[N]增加了大约0.002%，同时LF阶段增氧了大约0.001%，说明在LF工序生产时电极与空气的反应增氮大约为0.001%，但是还有0.001%左右的增氮量来源未知，因此探索了钛铁合金对钢液的洁净度的影响，所以对钛铁合金进行了成分和夹杂物检测，结果可知，TiFe-30合金[O]的质量分数为0.48%,[N]的质量分数为0.003%;TiFe-70合金[O]的质量分数为1.633 3%,[N]的质量分数为0.54%。因为本钢种所使用的合金为TiFe-70，通过检测可知合金中氮元素的含量非常高，经过计算可知，由合金带来的增氮约为0.000 62%，而这部分增氮是可以控制的，采用TiFe-30或者更为纯净的钛铁合金就可很好地解决该问题。图3 析出物尺寸分布

图2 析出物的三维形貌观察进一步对合金中的洁净度进行分析，如图5所示，能谱分析结果见表2。可以发现合金中确实存在大量的氮元素，有些地方甚至能达到9.3%，该结果与成分检测结果吻合较好。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]微合金钢连铸坯第二相粒子析出机理与表面裂纹控制研究[D]. 曾亚南.北京科技大学 2015
[2]微合金钢连铸坯表层原始奥氏体晶粒的细化研究[D]. 李云峰.重庆大学 2014



本文编号：3209328