Q345钢液凝固及铸坯冷却过程中非金属夹杂物的组成演变

发布时间：2024-03-10 02:08

　　Q345钢生产过程中通过钙处理改性夹杂物,中间包钢水中夹杂物为钙铝酸盐包裹镁铝尖晶石的结构,平均成分为45.71%Al₂O₃-40.22%CaO-6.50%MgO-6.60%CaS-0.97%SiO₂。连铸坯冷却凝固过程,夹杂物发生转变,连铸坯表层冷却速度快,相转变来不及发生,夹杂物成分与中间包钢水中相差不大。连铸坯内弧1/4处夹杂物转变为CaS和MnS包裹镁铝尖晶石的结构,忽略MnS归一化后的平均成分为56.00%Al₂O₃-9.28%CaO-9.07%MgO-25.06%CaS-0.58%SiO₂。从连铸坯边部到中心,夹杂物Al₂O₃和CaS含量显著升高,CaO含量显著降低,夹杂物中硫化物面积分数从边部的0.000 01%升高至中心的0.002 9%,表明硫化物在连铸坯冷却凝固过程中大量析出。采用Factsage 7.0热力学软件计算了Q345钢冷却凝固过程夹杂物的转变,结果与夹杂物检测结果变化趋势一致,且小...

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【部分图文】：

图7Q345钢冷却过程中夹杂物析出热力学计算

图6夹杂物平均成分随尺寸的变化将热力学计算结果、Aspex检测到的所有夹杂物平均成分以及3～4μm夹杂物平均成分演变投影到Al2O3-MgO-CaO和Al2O3-CaO-CaS三元系相图中，结果如图8所示。随着凝固冷却过程的进行，夹杂物成分的FactSage计算结....

图8凝固及冷却过程中夹杂物成分的演变

1)从连铸坯边部到中心，夹杂物Al2O3和CaS含量显著升高，CaO含量显著降低，从1873K液相区逐渐偏离，夹杂物由钙铝酸盐包裹镁铝尖晶石转变为CaS和MnS包裹镁铝尖晶石。2)连铸坯冷却凝固过程硫化物大量析出，从连铸坯边部到中心，夹杂物数密度和面积分数都呈升高趋势，且....

图1中间包钢水中夹杂物成分分布

将扫描到的夹杂物成分投影到Al2O3-MgO-CaO和Al2O3-CaO-CaS三元系相图中，图中每个圆圈代表一个夹杂物，圆圈(或弧形)的大小表示夹杂物的大小，五角星代表夹杂物的平均成分，实线和虚线内的区域分别是Factsage7.0计算出的1873K和16....

图2中间包钢水中夹杂物典型形貌

连铸坯中检测到的夹杂物主要为CaO-Al2O3-MgO-CaS-MnS类复合夹杂，与热力学计算结果一致。连铸坯表层冷却速度快，相转变来不及发生，因此连铸坯表层钢中夹杂物成分与中间包钢水样相差不大。从连铸坯表层到中心位置，检测到夹杂物中的Al2O3含量升高、CaO含量降....

本文编号：3924079