【摘要】：鋼中的非金屬夾雜物會直接影響鋼的質(zhì)量。實(shí)際生產(chǎn)中,高效去除鋼中的非金屬夾雜物具有生產(chǎn)重要意義。本課題針對實(shí)際生產(chǎn)中存在的非金屬夾雜物的問題,通過取樣進(jìn)行ASPEX分析,系統(tǒng)研究了鋼冶煉過程夾雜物大小、數(shù)量、類型、形貌與成分的演變過程。其次,針對國內(nèi)外耐磨鋼中經(jīng)鈣處理后的夾雜物分別進(jìn)行定量和定性對比。此外,為了更進(jìn)一步了解鋼中夾雜物對于鋼中組織、晶粒大小產(chǎn)生的影響,利用激光共聚焦顯微鏡的實(shí)時(shí)觀察特點(diǎn),對高強(qiáng)耐磨鋼中的夾雜物進(jìn)行原位觀測。得到如下結(jié)論:(1)高強(qiáng)度的調(diào)質(zhì)耐磨鋼中非金屬夾雜物在“LF-RH-鈣處理-中間包-成品鋼”各個(gè)工藝處理后,其尺寸、數(shù)量明顯降低,夾雜物尺寸基本小于10μm。除細(xì)小彌散的TiN-Nb系夾雜物之外,最終鋼中的夾雜物以CaS-CaO-Al_2O_3系夾雜物為主;(2)國內(nèi)外450耐磨鋼經(jīng)鈣處理變性后,鋼中存在的夾雜物大部分為細(xì)小的D類球狀氧化物,其中組織成分主要為CaO-Al_2O_3-CaS的復(fù)合夾雜,少數(shù)地方出現(xiàn)大顆粒TiN。但是,相對于國外高強(qiáng)鋼的薄厚板中的夾雜物在尺寸和形狀上的控制水平,國內(nèi)450級耐磨鋼的厚板中的夾雜物尺寸相對較大,鋼的硬度均勻性也相對較差。(3)利用高溫共聚焦顯微鏡測得的實(shí)際熔點(diǎn)與理論熔點(diǎn)相近,本文認(rèn)為該鋼的熔點(diǎn)應(yīng)為1480℃。貝氏體鐵素體會優(yōu)先在孿晶界、夾雜物以及位錯(cuò)等處開始形核,在夾雜物處優(yōu)先形核是由于可以有效的減少界面能的增加降低相變阻力。從而有利于優(yōu)先形核。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.1
【圖文】：

圖1.1 Fe-S 二元合金相圖Fig.1.1 ThephasediagramofFe-S源于生鐵和脫氧劑硅鐵。硅的主要作用的用來脫氧，還原 FeO 成 F此外，硅還能用來除硫，與鋼液中的硫生成 SiS，很大程度上降低硫脆性。另外，脫氧劑中的硅還有一部分會溶于鋼液中，在之后的冷卻中，起到固溶強(qiáng)化的作用，提高鋼的強(qiáng)度，并使鋼材在熱軋后冷卻是度較高的珠光體，但硅含量過高時(shí)又會使鋼的塑性和韌性降低，所以素是隨爐料一起進(jìn)入鋼中的雜質(zhì)元素，固溶于鐵素體中形成間隙固溶差，在 590℃時(shí)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 0.1%，在室溫時(shí)僅為 1×10-7左右，因是通過淬火時(shí)效和應(yīng)變時(shí)效造成的。如果將含氮量較高的鋼以較快的室溫，就會獲得氮的過飽和固溶體，將其長期放置在室溫下或者加熱

第二章 試驗(yàn)材料與方法2.3.3SEM 顯微形貌觀察及能譜分析掃描電子顯微鏡可鑒定所測試樣的表面結(jié)構(gòu)，其利用電子束掃描樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像，產(chǎn)生樣品表面的三維高分辨率圖像。掃描電鏡都配有 X 射線能譜儀裝置，可同時(shí)觀察顯微組織形貌和分析微區(qū)成分。用于掃描電鏡觀察的樣品制樣簡單，且金屬樣品可直接進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將制備好的干凈試樣直接放入掃描電鏡中，在掃描電鏡下對鋼中夾雜物的形貌、尺寸和分布進(jìn)行觀察分析，同時(shí)對所觀察的微區(qū)進(jìn)行 EDS 分析，分析材料微區(qū)成分元素種類與含量。2.3.4 激光共聚焦顯微鏡（LSCM）原位觀察實(shí)驗(yàn)方案

2.3.4 激光共聚焦顯微鏡（LSCM）原位觀察實(shí)驗(yàn)方案圖 2.1 Jmatpro 軟件計(jì)算國內(nèi)高強(qiáng)鋼 M53鋼的 TTT 曲線Fig.2.1 TTTcurveofM52steelbyJmatpro首先，利用某商用軟件計(jì)算出該鋼的 TTT，根據(jù) TTT 計(jì)算出的理論溫度，制定高溫共聚焦顯微鏡的實(shí)驗(yàn)方案，在理論溫度范圍內(nèi)進(jìn)行人工升溫進(jìn)行原位觀察。

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本文編號：2780286