20CrMnTiH齿轮钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

发布时间：2021-08-15 03:11

　　基于前人的研究结果,通过热力学计算软件Factsage 7.1分析了20CrMnTiH齿轮钢中复合脱氧平衡。热力学计算结果表明, LF精炼初期,钢中非金属夹杂物的主要成分为Al₂O₃;随着耐火材料的侵蚀以及合金的加入,氧化物夹杂转变为Al₂O₃·MgO,并含有少量CaO;钛合金化后,氧化物夹杂的种类无明显变化,主要成分为Al₂O₃·MgO,由于钛铁中带入少量Ca,氧化物夹杂中CaO略有增加;钙处理后,氧化物夹杂中CaO含量明显增加,Al₂O₃·MgO转变为Al₂O₃·MgO·CaO,夹杂物的平均成分落入液态夹杂物区域。热力学计算结果与实际生产过程中夹杂物的转变具有相同的规律,但实际生产过程由于多元脱氧体系中合金及脱氧元素加入顺序以及动力学因素导致与实际情况具有一定差异。 

【文章来源】：炼钢. 2020,36(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

LF进站钢中氧化物夹杂成分分布

钛合金化前钢中氧化物夹杂成分分布

图5为热力学计算20CrMnTiH齿轮钢(成分为w(C)=0.19 %,w(Si)=0.24 %,w(Mn)=0.89 %,w(S)=0.004 0 %)LF进站时Al-O平衡曲线及典型夹杂物形貌,其中五角星表示当前钢液成分,图中夹杂物为实际生产过程中夹杂物的成分和形貌。由于铝元素具有较强的脱氧能力,在出钢过程中加入铝锭、中碳锰铁、硅锰合金、中碳铬铁后,齿轮钢中以铝脱氧为主。当前计算条件下,由于钢液中同时存在Si、Mn等其他脱氧元素,钢液平衡条件下存在Liquid inclusions、Al2O3和Liquid steel三相,热力学计算平衡夹杂物成分落在固态Al2O3夹杂物区域,热力学计算结果与实际齿轮钢中夹杂物具有较好的对应关系。图4 钙处理后钢中氧化物夹杂成分分布

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3343728