鋼液凝固過(guò)程中微觀偏析和鈦氧物夾雜生成的耦合研究.pdf

1、鋼的性能受鋼中非金屬夾雜物強(qiáng)烈影響，而鋼中非金屬夾雜物卻無(wú)法完全去除。本課題研究鋼液凝固過(guò)程中夾雜物的生成機(jī)理，就是使人們能對(duì)鋼中非金屬夾雜物有效控制，變害為利。 在本研究工作中，根據(jù)鋼液凝固時(shí)元素在固液界面的偏析，并結(jié)合溶質(zhì)元素在固、液相中的有限擴(kuò)散，建立了鋼液凝固過(guò)程中微觀偏析和鈦氧夾雜生成的耦合模型。模型計(jì)算表明：由于鈦氧夾雜的生成，凝固過(guò)程中溶質(zhì)元素的微觀偏析程度得到較大抑制；控制適當(dāng)?shù)难鹾浚欣趭A雜物均勻分布；隨著

2、冷卻速率的增加，夾雜物數(shù)量增加，尺寸變小。當(dāng)控制在目前薄板坯條件下，夾雜長(zhǎng)大半徑僅達(dá)0.58μm，夾雜物數(shù)量，尺寸可彌散分布于鋼中，有利于性能的改善。 通過(guò)單向凝固實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用金相分析和SEM分析，初步探索了在不同拉速下凝固過(guò)程中夾雜物生成的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相同初始成分下冷卻速率對(duì)夾雜物的生成含量影響不大，但對(duì)夾雜物生成的數(shù)量影響很大；在96μm/s的拉速下，實(shí)驗(yàn)得到的凝固過(guò)程中生成的鈦氧化物直徑為1μm左右且分布較均勻，