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稀有金属2024年第04期:稀土钇对高碳硬线钢中氧化铝夹杂物的改性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:熊星强;李长荣;陈龙海;陈璐;宁州韶;

单位:贵州大学材料与冶金学院贵州省冶金工程与过程节能重点实验室;

摘要:为了改性铝脱氧钢中的夹杂物(主要是Al_2O_3),采用稀土钇处理的实验方案。基于经典热力学以及Factsage软件计算了钇活度对夹杂物的演变规律,结果表明,稀土钇加入后主要和钢液中的O,S和Al结合,阻碍了Al_2O_3夹杂物的聚集和长大。通过凝固过程中夹杂物类型的变化规律,研究了稀土钇对夹杂物的改性过程。计算了钢中夹杂物的尺寸分布、数量密度、均匀度、最小界面间距、面度密度等,结果表明钇对夹杂物起到了不同程度的改性效果。当钇的添加量为0.032%时,夹杂物平均直径为2.97μm,均匀度为0.68,夹杂物最小界面间距大于10μm的比例为24.1%,夹杂物的面积密度集中在0.037%;当钇的添加量为0.065%时,夹杂物平均直径为2.34μm,均匀度为0.76,夹杂物最小界面间距大于10μm的比例为33.7%,夹杂物的面积密度集中在0.024%;当钇的添加量为0.087%时,夹杂物平均直径为1.71μm,均匀度为1.02,夹杂物最小界面间距大于10μm的比例为46.7%,夹杂物的面积密度集中在0.015%。理论计算和实验结果基本验证了3组实验中的最佳方案是添加0.087%的钇。

关键词:高碳硬线钢;;Al_2O_3夹杂物;;夹杂物改性;;稀土钇

基金资助:国家自然科学基金项目(52074095,51864013)资助