鎂處理對硅錳脫氧鋼中夾雜物形態(tài)控制的研究.pdf

1、非金屬夾雜物形態(tài)控制（包括成分、數(shù)量、尺寸、分布等）是潔凈鋼生產(chǎn)中的重要任務之一。某些對Al2O3等硬質夾雜物敏感的鋼種（例如簾線鋼、軸承鋼等），生產(chǎn)中常采用硅/錳復合脫氧來避免形成高熔點夾雜物。MnO-SiO2-(Al2O3)夾雜物熔點低，軋制過程中具有良好的變形能力。但硅/錳復合脫氧產(chǎn)物易聚合、長大，殘留在鋼中會對鋼性能產(chǎn)生不良的影響。
　　國內外研究證明，鋁鎮(zhèn)靜鋼中加入金屬鎂可以深度凈化鋼液，且鎂系脫氧/脫硫產(chǎn)物細小而彌散，

2、可有效控制夾雜物形態(tài)。迄今為止，國內外尚無金屬鎂在硅/錳復合脫氧鋼中應用的報道。因此，系統(tǒng)研究鎂處理對硅錳脫氧鋼中夾雜物形態(tài)控制效果，不僅可拓寬鎂處理技術在潔凈鋼中的應用范圍，而且可為現(xiàn)場生產(chǎn)提供實驗依據(jù)。
　　本文在實驗室模擬了硅錳脫氧鋼的鎂處理過程，使用定量金相、掃描電鏡和能譜分析以及化學分析等方法，研究了合金添加順序及合金含量對鋼中夾雜物成分、形貌、粒徑分布、動態(tài)演變等特征的影響。研究得到以下結論:
　　(1)熱力學計

3、算表明:金屬鎂的脫氧能力大于鋁，并遠大于硅錳。在硅、鎂復合脫氧體系中，2MgO·SiO2穩(wěn)定區(qū)域較大，無液相區(qū)存在，夾雜物中含有少量MgO不會降低低熔點液相區(qū)的面積;在硅、錳、鋁復合脫氧體系中，夾雜物為Mn-Si-Al-O系復合均相，當Al2O3含量不大于25％時，夾雜物成分仍處于低熔點液相區(qū)域。
　　(2)在硅錳脫氧鎂處理過程中，夾雜物形成方式與鋼液中合金添加順序密切相關。當先添加硅錳合金后添加鎂合金，鎂主要與液態(tài)硅錳鋁復合脫氧

4、產(chǎn)物反應，在液相夾雜物中擴散速度較快，最終生成均相夾雜物，反應后生成的Si-Mn-Al-Mg-O系夾雜物中SiO2質量分數(shù)為47％左右，MgO含量5％左右，Al2O3含量20％左右;當先添加鎂合金后添加硅錳合金，反應初期生成液相包裹固態(tài)MgO質點的復相夾雜物，隨時間延長最終生成均相Si-Mn-Al-Mg-O復合夾雜物，其中SiO2質量分數(shù)為45％左右，MgO含量5％左右，Al2O3含量10％左右。比較這兩種夾雜物的形成速率，前一種方式較