来源：期刊VIP网 时间：
作者：苏耀;郭汉杰;郭靖;罗乙娲;李刚;杨庆松;郑晓丹;
单位：北京科技大学冶金与生态工程学院;高端金属材料特殊熔融与制备北京市重点实验室;绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室;北京首钢吉泰安新材料有限公司;
摘要：合金微合金化是改善钢锭性能的重要手段之一，为了进一步研究Ti元素对0Cr25Al5牌号电热合金铸锭凝固组织和其非金属夹杂物对铸锭性能的影响，首先利用热力学软件Thermo-Calc对Fe-Cr-Al-Ti-N-C六元体系中Ti含量分别为0.08%、0.10%和0.12%（指质量分数，下同），和N含量分别为0.009%、0.012%、0.017%和0.020%，在凝固前沿中AlN和TiN等析出相行为进行计算，并给出不同Ti含量对应N含量的控制水平。实验结果表明，该牌号电热合金凝固组织随着Ti含量的增高等轴晶率降低，当铸锭Ti含量为0.082%时，其纵剖面等轴晶率达到最高值为69.56%，相反平均晶粒尺寸达到最低值为1.96 mm，因此，适当添加Ti元素进行微合金化，可以改善0Cr25Al5号电热合金的凝固组织。与此同时，对3种不同Ti含量的金相样品分别进行夹杂物自动分析系统检测，结果表明当Ti含量为0.082%时，夹杂物数目、夹杂物尺寸、夹杂物面积分数以及数量密度均为最小值。除此之外，对其金相样品侵蚀后进行扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）观察分析，发现含Ti夹杂物在钢锭存在形式主要有Ti(C,N)、TiO_x、TiN-稀土复合夹杂物和含Ti稀土氧化物。当Ti含量为0.110%时，发现大量尺寸为1～2μm的TiN夹杂物在晶界处富集，对电热合金的疲劳性能与机械性能造成较大危害。综上所述，通过对铸锭添加0.082%Ti，可以明显改善其凝固组织，且减少铸锭中存在的含Ti夹杂物对铸锭性能产生的不利影响。
关键词：Scheil模型;;凝固前沿;;等轴晶;;晶粒尺寸;;含Ti夹杂物
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52374350）
