超低碳IF钢脱氧合金化过程中夹杂物的行为

发布时间：2021-06-26 06:12

　　为深入了解超低碳IF钢在脱氧合金化过程中夹杂物的行为,用高温电阻炉开展试验模拟实际生产中铝脱氧钛合金化过程,通过密集取样,详细研究了该过程中夹杂物的转变。研究发现,加铝前,钢中夹杂物主要为球形的FeO_x;加铝后,最先生成浅灰色的球形Al₂O₃,然后向椭球形或单体块状Al₂O₃转变,随后迅速聚合形成不规则状Al₂O₃,最终聚合成簇群状Al₂O₃,整个过程大约在加铝后2min内完成;加钛后,钢液中形成3种类型的Al-Ti复合类夹杂物,但在加钛大约4min后便会转化为稳定的Al₂O₃相。整个脱氧合金化过程中,氧含量和夹杂物的量呈下降的趋势,钢液的洁净度逐渐提高。 

【文章来源】：钢铁. 2020,55(06)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

试验装置

试验时，将电解铁和化学试剂级纯度的Fe2O3(Fe2O3用于控制钢液初始氧含量）放入高纯MgO坩埚，置于反应管的恒温区后开始升温，待温度升至1 873K后，保温30 min，以保证电解铁完全熔化并成分均匀。随后向钢液中添加铝丝进行脱氧，间隔6min后添加海绵钛颗粒进行钛合金化。试验以加铝时刻为反应的计时起点，每隔一定时间用石英管（? 5mm）取样，取样示意图如图2所示。试验材料加入量及试验用电解铁成分见表2和表3。对所取钢样进行化学成分和非金属夹杂物分析，其中，夹杂物检测采用Aspex扫描电镜，每个试样的分析面积为5～10mm2，检测的夹杂物最小尺寸设为1μm。

加铝前，钢中夹杂物主要为FeOx（图3），呈灰色球形，尺寸很小，绝大多数小于3μm，部分夹杂物中心有异质形核点，颜色较深，成分为Al2O3，如图3(a）所示。加铝后，钢中夹杂物主要为Al2O3，但其形貌多样（图4）。总体可分为两类，一类是颗粒状Al2O3组成的簇群状，如图4(a）所示；另一类是单体状，包括球形、椭球形、块状、棒状以及不规则状，如图4(b)～(f）所示。加铝30s时主要为球形Al2O3，尺寸小，呈浅灰色；加铝1min时主要为颗粒状Al2O3组成的簇群状，单体块状、不规则状、椭球形，也有少量的棒状，球形Al2O3数量大大减少，这说明最初加铝形成的球形Al2O3已经开始发生了转变；加铝2min，夹杂物主要为簇群状、单体块状、椭球形和不规则状，极个别的为棒状和球形；加铝4min和加铝6min，主要为颗粒状Al2O3组成的小簇群状、单体块状、椭球形和不规则状，极个别的为棒状。不同形貌Al2O3所占比例随时间的变化如图5所示。

【参考文献】：
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本文编号：3250791