本文以電工純鐵為研究對象,通過直接向鋼液中加入納米TiO₂粒子,以及隨后引入強脫氧元素(鎂、鈰)處理的方式,探索其對鋼中夾雜物和組織的影響。實驗結(jié)果表明:1)將TiO₂納米粒子直接加入到鋼液中,保溫10分鐘后冷卻水淬。一方面在鋼中發(fā)現(xiàn)了大量微米級的含鈦復(fù)合夾雜物,這表明了鋼液中TiO₂的團聚性與反應(yīng)性,基于TiO₂在鋼液中的穩(wěn)定性、與鋼液之間的潤濕性以及納米粒子較高的表面自由能進(jìn)行了解釋;另一方面,侵蝕后發(fā)現(xiàn)這些鈦氧化物能誘導(dǎo)晶內(nèi)鐵素體形核,線掃描結(jié)果和擴散系數(shù)計算表明貧錳區(qū)是其可能機制;2)對于TiO₂納米粒子和鎂合金,采用同時加入和先后加入兩種方式將其引入到鋼液中,結(jié)果表明后者收得率較高,形成了大量微米級的鈦鎂復(fù)合氧化物,顯著增加了氧化物密度。試樣侵蝕后觀察到了明顯的晶內(nèi)鐵素體組織,貧錳區(qū)是其可能機制;3)采用TiO₂納米粒子、鈰先后加入的方式對鋼液進(jìn)行處理,結(jié)果觀察到了大量微米級的鈦鈰復(fù)合氧化物,增加了氧化物密度,細(xì)化了其尺寸�；谪氬i區(qū)機制和晶格錯...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋼中的非金屬夾雜物
        1.1.1 鋼中夾雜物的來源
        1.1.2 鋼中夾雜物的分類及危害
    1.2 氧化物冶金技術(shù)
        1.2.1 氧化物冶金技術(shù)概述
        1.2.2 氧化物冶金技術(shù)的發(fā)展
        1.2.3 氧化物冶金中夾雜物形核機制
    1.3 氧化物冶金中夾雜物的引入
    1.4 外部加入鈦氧化物的研究
    1.5 強脫氧元素在氧化物冶金中的應(yīng)用
        1.5.1 鎂處理對鋼的組織性能影響
        1.5.2 稀土鈰在氧化物冶金中的應(yīng)用
    1.6 本文研究意義及內(nèi)容
第二章 實驗鋼冶煉過程及方法
    2.1 實驗原材料
    2.2 實驗過程概述
        2.2.1 實驗準(zhǔn)備材料
        2.2.2 高溫實驗
    2.3 實驗樣品處理
    2.4 樣品成分檢測與分析
        2.4.1 成分檢測
        2.4.2 組織形貌分析
        2.4.3 SEM-EDS分析
第三章 外加納米TiO₂對鋼組織及夾雜物的影響
    3.1 實驗過程及結(jié)果
    3.2 納米TiO₂加入的有效性
    3.3 外加納米TiO₂對鋼中微觀組織影響
    3.4 外加納米TiO₂對夾雜物誘導(dǎo)形核的影響
    3.5 外加納米TiO₂誘導(dǎo)形核的機理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 外加納米TiO₂和Mg合金對鋼組織及夾雜物的影響
    4.1 實驗過程及結(jié)果
    4.2 加入的有效性
        4.2.1 納米TiO₂和鎂合金同時加入
        4.2.2 納米TiO₂與鎂合金先后加入
    4.3 鈦鎂復(fù)合處理對鋼中微觀組織影響
    4.4 鈦鎂復(fù)合處理對夾雜物誘導(dǎo)形核的影響
    4.5 外加納米TiO₂和Mg合金使夾雜物誘導(dǎo)形核的機理分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 外加納米TiO₂和稀土Ce對鋼組織及夾雜物的影響
    5.1 實驗過程及結(jié)果
    5.2 納米TiO₂和稀土Ce加入的有效性
    5.3 外加納米TiO₂和Ce對鋼中微觀組織影響
    5.4 外加納米TiO₂和Ce對夾雜物誘導(dǎo)形核的影響
    5.5 外加納米TiO₂和稀土Ce使夾雜物誘導(dǎo)形核的機理分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號：3736532