本文選題：低碳鋼　切入點(diǎn)：氧化物冶金　出處：《安徽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：論文以低碳鋼為研究對(duì)象,研究了不同鎂含量(0%、0.0016%、0.0021%、0.0033%和0.0064%)對(duì)低碳鋼夾雜物特征(形貌、類別、成分、尺寸和分布)、顯微組織、力學(xué)性能的影響,分析了低碳鋼中夾雜物誘導(dǎo)IAF形核的機(jī)制。研究結(jié)果表明:(1)鎂合金化可使低碳鋼中夾雜物改性。鎂合金化后低碳鋼中單獨(dú)的氧化鋁夾雜和硫化錳夾雜均改性為圓形或近似圓形的尖晶石類復(fù)合夾雜物(主要為氧化鎂-氧化鋁-二氧化硅-硫化錳類復(fù)合夾雜物);鎂含量為0.0064%時(shí),夾雜物為氧化鎂-二氧化硅-氧化錳類復(fù)合夾雜。(2)鎂合金化可有效細(xì)化低碳鋼中夾雜物,并使之分布更加彌散。鋼中鎂含量增加,夾雜物尺寸減小,單位體積夾雜物數(shù)量增多,分布更加均勻;鋼中鎂含量為0.0064%時(shí),夾雜物平均尺寸在1.12μm左右,單位體積夾雜物粒子數(shù)量達(dá)到了16.18×105個(gè)·mm-3,在鋼液中分布更加彌散。(3)鎂合金化可有效細(xì)化低碳鋼的凝固組織,隨著鋼中鎂含量的增加,其組織更為細(xì)密,鎂合金化低碳鋼產(chǎn)生的鎂鋁復(fù)合夾雜物,可誘導(dǎo)IAF形核,鋼中鎂含量增加,IAF所占體積增大。鋼中鎂含量達(dá)到0.0064%時(shí),由于固溶鎂對(duì)組織的影響超過了夾雜物對(duì)組織的影響,顯微組織表現(xiàn)為大量的GB組織,未發(fā)現(xiàn)有IAF組織。(4)Al-O-Mg系復(fù)合夾雜物誘導(dǎo)IAF形核的機(jī)制符合最小錯(cuò)配度機(jī)制。在(100)Mg O·Al2O3|(100)αFe方向上鎂鋁尖晶石類復(fù)合夾雜物與α相之間具有較低的錯(cuò)配度(錯(cuò)配度值為1.0%),可以作為IAF的有效核心誘導(dǎo)其形核。(5)鎂合金化可以顯著提高低碳鋼的強(qiáng)度和塑性。相比鎂含量為0%、0.0016%、0.0021%和0.0064%的低碳鋼,鎂含量為0.0033%的低碳鋼屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度最高,其中抗拉強(qiáng)度為576.26 Mpa,屈服強(qiáng)度為437.17 Mpa。(6)五組鎂含量下,鎂含量為0.0064%的低碳鋼塑性最好。經(jīng)定性和定量分析拉伸斷口形貌,判斷不同鎂含量下低碳鋼的拉伸斷口均為韌性斷裂。隨著鎂含量降低,拉伸斷口處韌窩平均直徑降低,韌窩平均密度增多,鎂含量為0.0064%的低碳鋼中,斷口處韌窩平均直徑約3.38μm,韌窩平均密度0.315個(gè)/μm2。
[Abstract]:In this paper, the effects of different magnesium contents on inclusions (morphology, category, composition, size and distribution, microstructure and mechanical properties) of low carbon steel were studied. The mechanism of IAF nucleation induced by inclusions in low carbon steel is analyzed. The results show that the inclusion in low carbon steel can be modified by the addition of 1: 1) magnesium alloy. The aluminum oxide inclusions and manganese sulphide inclusions in low carbon steels are modified into circles after magnesium alloy melting. Spinel compound inclusions (mainly magnesia, alumina, silica, manganese sulphide); when magnesium content is 0.0064, The inclusion is MgO-SiO2 / MNO _ 2) magnesium alloy can refine the inclusions in low carbon steel effectively, and make them distribute more widely. The content of magnesium in the steel increases, the size of inclusions decreases, and the amount of inclusions per unit volume increases. When the content of magnesium in steel is 0.0064, the average size of inclusions is about 1.12 渭 m, and the number of inclusion particles per unit volume reaches 16.18 脳 105 路m ~ (-3). With the increase of magnesium content in steel, the microstructure becomes finer. The magnesia-aluminum compound inclusion produced by magnesium alloy low carbon steel can induce the nucleation of IAF, and the increase of magnesium content in steel increases the volume of IAF, and when the content of magnesium in the steel reaches 0.0064, As the effect of solid magnesium on the microstructure is greater than that of inclusions on the microstructure, the microstructure is characterized by a large amount of GB structure. It was not found that the mechanism of nucleation of IAF induced by the compound inclusions of IAF microstructures. Al-O-Mg system coincides with the minimum mismatch mechanism. In the direction of 偽 Fe, there is a lower mismatch between magnesia-alumina spinel compound inclusions and 偽 phase (the mismatch value is 1.0g), and the mismatch can be obtained. The strength and ductility of low carbon steel can be significantly improved by inducing nucleation of IAF with effective core. Compared with 0% mg content, 0.0016% mg content and 0.0064%% low carbon steel, mg content can increase the strength and plasticity of low carbon steel. The yield strength of low carbon steel with magnesium content of 0.0033% is the highest, and the tensile strength is 576.26 Mpa. and the yield strength is 437.17 Mpa.Ni6). The plasticity of low carbon steel with magnesium content of 0.0064% is the best, and the tensile fracture morphology is analyzed qualitatively and quantitatively. The tensile fracture of low carbon steel with different magnesium content is ductile fracture. With the decrease of magnesium content, the average dimple diameter and average density of dimple at the tensile fracture surface decrease, and the average density of dimple increases in low carbon steel with magnesium content of 0.0064%. The average diameters of dimples are about 3.38 渭 m and the average density of dimples is 0.315 / 渭 m ~ 2.
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG142.1

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本文編號(hào)：1627543