高温钢液中Al、Ti脱氧平衡的热力学研究

发布时间：2021-06-23 13:39

　　铝和钛是炼钢过程中主要的脱氧剂,小尺寸铝和钛的化合物可诱导晶内铁素体（IGF）形核,从而提高钢材韧性和强度；而大尺寸的铝脱氧产物Al203是影响钢的纯净度、导致连铸水口堵塞的主要因素。为此有必要探讨钢中铝氧平衡来分析Al203生成的影响因素从而加以控制。同时鉴于钛氧化物的种类较多,明确各氧化物平衡存在的条件对选择需要的钛氧化物能够提供有益的指导。本论文针对高温脱氧反应过程,采用热力学平衡计算方法,结合高温实验手段,对Fe-Al-O体系和Fe-Ti-O体系的热力学平衡进行了研究。得到以下结论：A. Fe-Al-O体系①1873K温度下,Fe-Al-O体系的反应产物优先生成Al2O3。②阐明Al-O平衡曲线在铝含量[Al]=0.3%左右出现拐点的原因。当[Al]<0.3%时,氧含量[O]随[Al]增加而降低；当[Al]>0.3%时,[O]随[A1]增加逐渐升高。③当[A1]<0.01%时,采用各学者参数计算,包括Thermo-Calc软件（采用Chou和Suito的热力学数据）计算的结果一致；当[Al]>0.01%时,进行Fe-Al-O体系热力学计算推荐采用Itoh... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

浸入式水口结瘤示意图

的夹杂物是Ti203，也有报道称MnS、TiN、VC和VN等也能诱导晶内铁素体的形核，图1.4为IGF形核发生的事例。但是由于考虑到MnS和TiN会在其它夹杂物上非均勻形核（即在较高温度下析出或在液相中形成的TbCb成为较低温度下析出夹杂物的形核质点）。当析出的夹杂物中的Ti203非常细小时，采用能谱分析得出不一定会出现氧元素的衍射峰，造成不含Ti203的假象【22]。而且TiN在140(rC时会分解固溶于钢中，从而失去对对奥氏体的钉扎作用，所以TiN也不是诱发晶内铁素体形核的理想的夹杂物。为使钢中形成晶内针状铁素体，必须使钢中具有一定数量尺寸细小且分布均匀的夹杂物。研究人员普遍认为有利于晶内针状铁素体形核的夹杂物尺寸应该在0.25?0.80Km之间。MnSQ— . Q— 0：:TbOs ThOs MnS f VC-a MnSb^ 身^Fe23(C，B)5 ^MnS广 nS Q— Q? TiN (La,Ce)0 (La,Ce)0c d图1.4诱发晶内铁素体形核的夹杂物实例Fig. 1.4 Samples of inclusion which can make the IGF nucleation1.6钢中锅氧反应及锅氧化物的研究锅元素在地壳中的含量仅次于氧和娃，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。在金属品种中

wt%图1.5 1873K时钢液中锅脱氧平衡丨Fig. 1.5 Deoxidation equilibrium with A1 in liquid iron at 1873K【23】

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3245037