Al、Ti復合脫氧對非調質鋼中夾雜物及組織的影響.pdf

1、非調質鋼是在中碳鋼中添加微量合金元素，通過控軋控冷，在軋制后不經(jīng)調質處理，即可獲得碳素結構鋼或合金結構鋼經(jīng)調質處理后所能達到的力學性能的鋼種。非調質鋼取消了調質熱處理過程，降低了能耗，是節(jié)能、高效、環(huán)保的綠色鋼材。但由于非調質鋼中先共析鐵素體易沿原奧氏體晶界析出，使得鐵素體-珠光體組織較為粗大，韌性較低。
　　氧化物冶金是通過選擇合適的脫氧劑及合理的脫氧制度使鋼中形成高熔點、細小彌散的氧化物夾雜，利用這些夾雜作為鋼中第二相析出物形

2、核的核心，促進針狀鐵素體形成的一種改變析出物形貌、尺寸分布、細化鋼的晶粒、提高鋼材韌性的方法。
　　本文基于氧化物冶金改變鋼中夾雜物形貌、尺寸分布，改善鋼材韌性的思想，對含C0.35％的非調質鋼利用Al、Ti復合脫氧。通過熱力學計算及高溫實驗，研究了Al-Ti復合脫氧對非調質鋼中夾雜物的成分、形貌及尺寸分布影響;尤其是不同Ti/Al比對非調質鋼中MnS夾雜物的形貌、尺寸分布的影響;以及C含量對Al-Ti復合脫氧非調質鋼中夾雜物及其

3、誘導針狀鐵素體的影響。具體研究結果如下:
　　熱力學計算獲得了Al-Ti復合脫氧在鋼中形成的不同脫氧產(chǎn)物的熱力學穩(wěn)定存在區(qū)域。當鋼中的Ti含量為0.01％～0.2％時，要想使鋼中不生成純的Al2O3夾雜，鋼中的Al含量應控制在小于0.01％的范圍內;
　　當非調質鋼中Al含量大于0.04％時，向鋼中添加Ti，鋼中形成形狀不規(guī)則、尺寸較大的Al-Ti-O及MnS的復合夾雜物;當非調質鋼中Al含量小于0.011％時，向鋼中添加0

4、.02％的Ti，可以得到細小、球狀的MgO-Al2O3-TiOx-SiO2-MnS的復合夾雜物，這種夾雜物具有誘導針狀鐵素體形核的能力。
　　Ti/Al比大于0.9時，鋼中MnS夾雜的形貌基本上都為球形;Ti/Al為0.37和0的兩組實驗得到的試樣中MnS的形貌為尺寸較大的不規(guī)則形狀;隨著鋼中Ti/Al的增加，直徑小于1μm的MnS所占MnS總數(shù)的比例及MnS在氧化物析出率均有增大的趨勢，直徑大于1μm的MnS所占比例均有減小的趨