為了研究結(jié)晶器喂鈦線對EH36船板鋼中夾雜物的影響,采用無水有機溶液電解分離提取鋼中夾雜物,結(jié)合掃描電鏡和能譜儀分析其三維形貌,尺寸和成分。試驗結(jié)果表明,在結(jié)晶器喂鈦線后,鋼中硅鋁酸鈣夾雜物+外包裹MnS轉(zhuǎn)變?yōu)楣桎X酸鈣鈦+MnS夾雜物,三維表面從光滑轉(zhuǎn)變?yōu)榇植诙嗫椎男蚊�。在焊接熱模擬后的試樣中,組織形貌從未加鈦試樣中的晶界鐵素體和側(cè)板條鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)殁佁幚碓嚇又械尼槧铊F素體,且夾雜物周圍鐵素體從塊狀轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧?韌性提高了70J。通過熱力學理論計算,分析船板鋼中含鈦氧化物夾雜物形成條件。計算結(jié)果表明,鈦、鋁與氧反應生成氧化物的過程存在競爭關(guān)系,當鋼中鈦質(zhì)量分數(shù)為0.02%時,鋼液中應嚴格控制鋁質(zhì)量分數(shù)不高于0.003 5%,才能保證鋼液中大量生成含鈦氧化物粒子。 

【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

取樣示意圖

本研究采用非水溶液電解法[13]，分離提取出夾雜物。以試樣為陽極，不銹鋼片為陰極，在電解槽中通電電解，試驗裝置如圖2所示。電解液是以無水甲醇為溶劑的有機溶液，電解液組成包括：1%無水氯化鋰，10%乙酰丙酮，89%無水甲醇[14]。電流密度為0.02A/cm2，電解過程電解液溫度應控制在0～5℃。鋼中非金屬夾雜物電解分離的主要過程為：試樣電解→超聲波清洗陽極→淘洗→磁分離→烘干→檢測[15]。將分離出來的非金屬夾雜物粘貼在純銅基片上，用掃描電子顯微鏡配合EDS能譜儀分析非金屬夾雜物的形貌、尺寸和成分。2 試驗結(jié)果與分析

將圖3中的夾雜物進行元素面分布分析，結(jié)果如圖4所示。未添加鈦夾雜物為鋁、鈣和硅均勻組成的復合氧化物，如圖4(a）所示，無鈦元素分布，外包裹MnS夾雜物，這表明復合氧化物在液態(tài)鋼水內(nèi)就已形成，而MnS在凝固末期以氧化物為核心異質(zhì)形核。鈦處理后夾雜物內(nèi)部形貌發(fā)生改變，如圖4(b）所示，內(nèi)部成分演變?yōu)閮刹糠�，其中黑色區(qū)域主要含鋁、鈣和硅，而白色區(qū)域主要含鈦元素，外圍為MnS夾雜物，這表明鈦處理后夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)楹伒膹秃涎趸�。夾雜物三維形貌如圖5所示，其中未加鈦的氧化物大部分為球形，在掃描電鏡的背散射的模式下（因背散射電子成像的襯度是由于原子序數(shù)的不同引起，所以氧化物和硫化物能夠被區(qū)分出來）[16]，外包裹白色點狀的MnS夾雜物，表面較為光滑，尺寸為5μm左右，如圖5(a）和（b）所示。鈦處理后的夾雜物主要是鈦的復合氧化物和硫化物夾雜物組成的復合夾雜物，表面粗糙且多孔，其尺寸為8μm左右。有文獻報道[17]，含鈦氧化物富含陽離子空位，表面粗糙，可以成為MnS夾雜物的形核質(zhì)點，形成復合夾雜物，該類夾雜物又將成為晶內(nèi)針狀鐵素體的形核核心。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]含釔E36船板鋼夾雜物改性[J]. 陳曉康,楊樹峰,李京社.  中國冶金. 2019(12)
[2]釔對EH36船板鋼夾雜物特性和拉伸性能的影響[J]. 趙夢靜,王峰,習小軍,楊樹峰,李京社.  鋼鐵. 2019(07)
[3]不同冷速下鈦微合金化Q345B鋼的HAZ組織及性能[J]. 趙晶軍,龍木軍,汪勤政,曹俊生,劉濤,陳登福.  中國冶金. 2019(03)
[4]高級別船板鋼生產(chǎn)過程中夾雜物的演變規(guī)律[J]. 周宇濤,楊樹峰,李京社,梁雪.  鋼鐵. 2019(01)
[5]極寒環(huán)境下厚規(guī)格船舶用鋼的發(fā)展[J]. 王紅濤,田勇,葉其斌,王昭東,王國棟.  軋鋼. 2018(05)
[6]非金屬夾雜物三維形貌及其包裹的非夾雜物顆粒物來源分析[J]. 張學偉,張立峰,楊文,王祎,董元篪.  冶金分析. 2016(11)
[7]重軌鋼中MnS析出熱力學和動力學分析[J]. 張學偉,張立峰,楊文,董元篪,李揚洲.  鋼鐵. 2016(09)



本文編號：3616567