钢中夹杂物的类型、特点和来源
  发布时间:2016年11月08日 点击数:

  按夹杂物尺寸分,钢中夹杂物有不同的分法。一般认为可分为超显微夹杂物、显微夹杂物和大型夹杂物。超显微夹杂物是指尺寸小于1μm的夹杂物,包括氮化物、氧化物及硫化物等;显微夹杂物是指尺寸为1~100μm的夹杂物,主要是脱氧产物;大型夹杂物是指尺寸大于100μm的夹杂物,主要是外来夹杂物。

  按夹杂物组分,钢中夹杂物可分为简单金属氧化物、硅酸盐、钙铝酸盐和尖晶石夹杂物。简单金属氧化物包括FeO、MnO、SiO2、Al2O3;硅酸盐包括FeO-MnO-SiO2、Al2O3·SiO2、MnO·SiO2、复杂硅酸盐FeO·SiO2·MnO·Al2O3;钙铝酸盐包括CaO·Al2O3、12CaO·7Al2O3、6CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3; 尖晶石夹杂物包括MnO·Al2O3、MgO·Al2O3、MgO·Cr2O3。

  按夹杂物的来源分,钢中的夹杂物可分为内生夹杂物和外来夹杂物。内生夹杂物包括脱氧产物、凝固再生夹杂物;外来夹杂物包括二次氧化产物、夹渣、耐火材料的侵蚀物等。

  内生夹杂物主要是脱氧产物,其特点是:

  1、溶解氧含量[O]增加,脱氧产物增加;生成夹杂物数量取决于钢中溶解氧含量[O]、化学反应能力和夹杂物上浮。理论计算指出:铝脱氧钢生成2μm的Al2O3夹杂物达1010个/t。

  2、夹杂物尺寸决定于脱氧产物的形核长大,炼钢条件下,脱氧产物尺寸为1~5μm,碰撞长大后尺寸可达5~30μm。

  3、在钢包精炼搅拌,大部分夹杂物上浮。试验指出,85%的脱氧产物上浮到渣相。

  4、钢成分和温度变化时有新的夹杂物沉淀。

  铝镇静钢连铸坯中常见的内生夹杂物是Al2O3;硅镇静钢连铸坯中常见的内生夹杂物是硅酸锰或MnO·SiO2·Al2O3;钙处理铝镇静钢连铸坯中常见的内生夹杂物是铝酸钙;钛处理铝镇静钢连铸坯中常见的内生夹杂物是Al2O3、TiO2、TiN;镁处理铝镇静钢连铸坯中常见的内生夹杂物是铝酸镁、MgO·Al2O3;所有钢连铸坯中常见的内生夹杂物是MnS,它在凝固时形成,以氧化物夹杂为核心,外周有硫化物析出。

  外来夹杂物主要包括钢水与环境的二次氧化产物、下渣和卷渣形成的夹渣。其特点是:

  1、夹杂物粒径大,大于50μm甚至达到几百微米。

  2、组成复杂,多为复合夹杂物,如耐火材料、炉渣组成。

  3、来源广泛,包括二次氧化产物、卷渣、耐火材料侵蚀。

  4、偶然性分布。

  5、对产品性能危害最大。

--本文摘自“连铸坯质量控制”

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