殘余銅元素在短流程煉鋼過程中會逐漸富集而難以去除,當銅含量達到0.35%后,會產生熱脆問題。稀土元素的加入有益于改善鋼材性能,對于鋼中夾雜物的性質,形態(tài)以及分布會有改善作用。二維點陣錯配度計算了鋼中夾雜物以MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3、CeS和Ce_2O_2S為形核基底,以ε-Cu和Cu_2S為形核相的匹配度,計算結果發(fā)現(xiàn):MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3和Ce_2O_2S可作為ε-Cu的形核質點,且只有MnS能夠成為Cu_2S的形核質點,其余的夾雜物均不能成為Cu_2S的形核質點。采用工業(yè)純鐵、電解純錳粉、純銅、生鐵片(含碳量2.94%)、電解鋁片、稀土鈰樣等,在中頻感應爐中熔煉實驗鋼材。采用化學成分分析、OM(金相顯微鏡)、SEM(掃描電鏡)、EDS(能譜)等手段研究稀土元素Ce對鋼中殘余銅元素的析出行為的影響。結果表明:稀土元素元素會使晶粒呈現(xiàn)細化現(xiàn)象,隨著稀土元素Ce含量的增加,晶粒尺寸從69.4mm逐漸細化到49mm、24.8mm和13.7mm;添加稀土元素Ce后,鋼中夾雜物細化,呈現(xiàn)球狀,且數(shù)量明顯增多,其中近一半數(shù)量的夾雜物粒徑在2~3mm,這為鋼中殘余銅元素的異質形核提供了大量的形核質點;實驗發(fā)現(xiàn),MnS、Al_2O_3、Ce_2O_3和Ce_2O_2S均能夠成為鋼中殘余銅元素的形核質點,誘導銅元素非均質形核析出。夾雜物在基體中分布均勻,給銅元素提供了有效形核質點,減輕了在晶界處的偏析。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG142.1
【部分圖文】：

圖 4.1 功率、電壓與時間的關系曲線(a) 功率與時間的關系曲線;(b) 電壓與時間的關系曲線Figure 4.1 Curves of power and voltage versus time respectively由于實驗室煉鋼澆注出的鋼錠尺寸較大，且有錐度，需要對其進行鍛造處理。根據(jù)各元素的熔點和表 4.1 中鋼錠成分的檢測結果，然后在始鍛溫度

圖 4.2 試樣在金相顯微鏡下的組織形貌Fig.4.2 Microstructure of samples under metallographic microscope(a)：Ce 含量 0.00%；(b)：Ce 含量 0.010%；(c)：Ce 含量 0.023%；(d)：Ce 含量0.069%(wt%)其晶粒尺寸變化如表如圖 4.3 所示，晶粒尺寸明顯隨著 Ce 含量的增加，

382 m如圖4.4所示，添加稀土Ce(0.01%)之后，MnS夾雜物呈現(xiàn)球狀，其尺寸約為3 m。圖 4.4 樣品 2號 MnS的形貌及其能譜組成Figure 4.4 Electron microscopy morphology and energy spectrum analysis of MnS of sample 2如圖 4.5 所示，添加稀土 Ce(0.01%)之后，Al2O3夾雜物呈現(xiàn)球狀，其尺寸約為 3 m。圖 4.5 樣品 2號 Al2O3的形貌及其能譜組成Figure 4.5 Electron microscopy morphology and energy spectrum analysis of Al2O3of sample 2為了研究稀土元素對夾雜物（主要是 MnS 和 Al2O3）分布的影響，選取 2號樣品作為實驗對象

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 岳麗杰;韓金生;王龍妹;;稀土耐候鋼中的夾雜物及耐點蝕性能研究[J];稀土;2013年03期

2 霍文霞;計云萍;金自力;任慧平;;稀土對耐磨鑄鋼中夾雜物影響機理的研究[J];內蒙古科技大學學報;2011年04期

3 王社斌;李佳軍;尹樹春;任鴻儒;許并社;;微量稀土元素對Q235B鋼組織和性能的影響[J];材料科學與工藝;2011年05期

4 李慧改;吳春峰;趙丹;鄭少波;翟啟杰;;鋼凝固過程超細鈦氧化物析出的熱力學分析[J];上海金屬;2011年02期

5 孫昊;計云萍;陳林;;稀土Ce對X65管線鋼組織和性能的影響[J];過程工程學報;2010年02期

6 李長榮;楊小平;文輝;;銅元素在鋼表面氧化過程中富集規(guī)律的研究[J];熱加工工藝;2010年04期

7 董漢君;張暉;車馬俊;何宜柱;;Si對含銅鋼表面高溫氧化后銅元素富集的影響[J];鋼鐵;2010年02期

8 楊才福;蘇航;李麗;張永權;;加熱工藝對含銅鋼表面氧化的影響[J];鋼鐵研究學報;2007年10期

9 楊才福;蘇航;李麗;張永權;;Cu、Ni在含銅時效鋼表面氧化層中的富集[J];鋼鐵;2007年04期

10 郭鋒,林勤,孫學義;稀土碳錳純凈鋼中夾雜物形成與轉化的熱力學計算及觀察分析[J];中國稀土學報;2004年05期

相關會議論文 前1條

1 王健星;范sッ

本文編號：2811570