PDF《钢中非金属夹杂物的鉴定》

1 ] .内生夹杂物分布比较均匀 , 颗粒也较小, 正确的操作和合理的工艺措施可以减少其数量和改 变其成分 、 大小和分布情况 , 但 一般来说 是不可避 免的..1.2外来夹杂物 钢在冶炼 和浇 注过程 中悬浮在钢液表面 的炉 渣、或由炼钢炉 、 出钢槽和钢包等 内壁剥落的耐火材 ・

3 95 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 尹安远等: 钢 中非金属夹杂物的鉴定 料或其他夹杂物在钢液凝 固前未及时清除而留于钢 中.它是金属在熔炼过程中与外界物质接触发生作 用产生的夹杂物[

1 ] .如炉料表面的砂土和炉衬 等与金属液作用, 形成熔渣而滞留在金属 中, 其中也 包括加人的熔剂.这类夹杂物一般的特征是外形不 规则 , 尺寸比较大, 分布也没有规律 , 又称为粗夹杂 . 这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的.

2 钢 中非金属夹杂物按化学成分分类 钢中非金属夹杂物按化学成分详 细分类见 图1,主要分为三大类 . 图1钢中非金属夹杂按照化学成分分类图 Fi g .

1 Cl a s s i f i c a t i o n o f n o n me t a l l i c i n c l u s i o n s i n s t e e l a c c o r d i n g t o c h e mi c a l c o mp o s i t i o n s

2 .

1 氧化物系夹杂 简单氧化物有 F e O, F e

2 03 , Mn O, S i

0 2 , A1

2 0

3 , Mg O和CuzO等.在铸钢中, 当用硅铁或铝进行脱 氧时 , S i O

2 和Al z O

3 夹杂比较常见 .Al z O3 在钢中 常常以球形 聚集呈颗粒状成 串分布 ( 图2a).复杂 氧化物 , 包括尖 晶石类夹杂物和各种钙的铝酸盐等 , 以及钙的铝酸盐 ( 图2b)[163.硅酸盐夹杂也属于复 杂氧化物夹杂 , 这类夹杂物[

2 ] 有2FeO・SiOz(铁硅 酸盐) 、

2 Mn O・ S i O

2 ( 锰硅酸盐) 和CaO・SiO2 ( 钙 硅酸盐) 等( 图3a)[1...这类夹杂物在钢的凝 固过程 中, 由于冷却速度较快 , 某些液态的硅酸盐来不及结 晶, 其全部或部分 以玻璃态的形式保存于钢中.

2 .

2 硫化物系夹杂 主要是 F e S , Mn S和CaS等.由于低熔 点的FeS易形成热脆 , 所以一般均要求钢中要含有一定 量的锰, 使硫与锰形成熔点较高的 Mn S而消除 F e S 的危害.因此钢中硫化物夹杂主要是 Mn S ( 图3b).铸态 钢中硫化物夹杂的形态通常分为三类l _

1 : ① 形态为球形 , 这种夹杂物通 常出现在用 硅铁脱氧或脱氧不完全的钢中;

② 在光学显微镜下 观察呈链状的极细的针状夹杂;

③ 呈块状 , 外形不 规则 , 在过量铝脱氧时出现. ・

3 96 ・ ( a ) 氧化铝夹杂 ( b ) 钙 的铝酸盐夹杂 图2扫描 电镜下 的氧化铝和钙的铝酸盐夹杂 F i g .2 Me t a l l o g r a p h i c p i c t u r e s o f

2 03 a n d Ca ( A1 C h)

2 i n c l u s i o n s t a k e n b y S EM ( a ) 硅酸盐夹杂 ( b ) 硫 化锰夹杂 图3扫描电镜下的硅 酸盐 和硫化锰夹杂 F i g .3 Me t a l l o g r a p h i c p i c t u r e s o f Ca S i

02 i n c l u s i o n s a n d M n S i n c l u s i o n s t h a k e n b y S EM

2 .

3 氮化物夹杂 当钢 中加 人 与氮 亲和力较 大 的元 素 时形 成Al N, Ti N, Z r N和VN等氮化物.在出钢和浇铸过 程中钢液与空气接触 , 氮化物的数量显著增加.

3 按夹杂物的塑性变形能力分类 (

1 )脆性夹杂物 热加工时该类夹杂物形状和 尺寸都不变化 , 但可能沿 加工方 向成串排列或呈点 链状 , 属于这类夹杂物 的有 Al O

3 和CrO3[18,19].(2)塑性夹杂物 热变形时该类夹杂物具有 良 好范性, 沿变形方向延伸成条带状 .属于这类 的有 硫化物及 S i O 2含量 较低 (