彈簧鋼精煉渣系優(yōu)化及其去除夾雜物的機(jī)理研究.pdf

1、60Si2Mn彈簧鋼是我國使用最廣泛的彈簧鋼種，減少鋼液中的夾雜物或?qū)A雜物進(jìn)行變性處理，使夾雜物變成對鋼材危害較小的可塑性夾雜物，是提高彈簧鋼疲勞性能的重要途徑。本文利用FactSage7.0軟件對60Si2Mn鋼與CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣之間的平衡反應(yīng)熱力學(xué)進(jìn)行計算，對精煉渣成分和鋼液中[O]、[Al]、[Ca]、[Mg]平衡關(guān)系進(jìn)行分析，同時對鋼液中可能析出的夾雜物進(jìn)行熱力學(xué)計算，并通過渣-鋼平衡實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表

2、明:
　　將CaO-SiO2-Al2O3-MgO中的w(SiO2)控制在30％以下，w(CaO)/w(Al2O3)比控制在1.2～2.0之間，可以將溶解氧含量控制在10ppm以下;鋼樣中等圓直徑小于10μm的夾雜物控制在87％以上，而小于4μm的夾雜物在50％以上;鋼液中Al2O3夾雜會變性成3Al2O3-2SiO2，但難以進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成低熔點(diǎn)夾雜物CaO-Al2O3-2SiO2，主要原因是精煉渣中還原出來的[Ca]不足以使Al2O

3、3完全變性，須采用向鋼液喂鈣線等手段來提高鋼液中[Ca]含量，另外，熱力學(xué)計算表明[Ca]含量的控制與鋼液中[O]、[Al]含量有關(guān)。
　　另外，為了更深入研究和揭示熔渣吸收夾雜物的機(jī)理，本研究還對熔渣的理化性能及界面特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，同時采用臥底法研究了熔渣與彈簧鋼之間的潤濕效應(yīng)。熔渣中w(CaO)/w(Al2O3)的升高和w(SiO2)/％的降低對熔渣粘度的降低均起著促進(jìn)作用，但當(dāng)熔渣中w(SiO2)/％降低到一定程度時，效