鋼鐵在我國國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著不可或缺的作用,由于鋼鐵材料中存在大量夾雜物,這嚴(yán)重影響了鋼材的質(zhì)量和性能,制約著鋼鐵材料的使用。因此,必須采取有效措施,減少鋼鐵材料中的夾雜物,改善鋼鐵材料的性能。而在夾雜物中,非金屬夾雜物對(duì)鋼的質(zhì)量的影響是十分復(fù)雜的,夾雜物的類型、組成、形態(tài)、含量、尺寸以及分布等都能嚴(yán)重影響鋼鐵材料的質(zhì)量和性能。了解這些因素與鋼鐵材料質(zhì)量性能的關(guān)系,進(jìn)而有目的地加以控制,從而改善鋼的質(zhì)量,這便是研究鋼中夾雜物的主要目的。本論文通過基礎(chǔ)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算模擬了夾雜物形核、聚并和長大過程的行為,得出影響夾雜物形成過程的因素,并通過高溫實(shí)驗(yàn)研究了 Al、Ti、Zr、Ca及Al-Ti、Ti-Zr等對(duì)鋼中夾雜物的影響規(guī)律及其作用機(jī)理,得出不同脫氧劑的添加對(duì)鋼中夾雜物形貌、成分、粒度分布的影響,并通過驗(yàn)證夾雜物是否帶電來進(jìn)一步研究鋼中夾雜物的形成規(guī)律。添加Al、Ti、Zr、Ca及Al-Ti、Ti-Zr脫氧劑時(shí),最終得到的夾雜物的微觀形貌在沒有聚合之前幾乎是球形,且夾雜物的尺寸相差不是很大,Al、Ti、Zr、Ca及Al-Ti、Ti-Zr等脫氧劑由于形核率和長大率不同,致使夾雜物的數(shù)目、尺寸都不相同。夾雜物的成分在聚合前后不會(huì)改變,單一添加Ti、Zr、Al、Ca脫氧劑,其夾雜物的主要成分是相應(yīng)脫氧劑的氧化產(chǎn)物。復(fù)合添加Al-Ti脫氧劑,夾雜物的主要成分是Al2O3-TixOy,內(nèi)部以Al2O3為主,外部包圍著TixOy。復(fù)合添加Ti-Zr脫氧劑,夾雜物的主要成分是TixOy-Zr-O2,外層主要以TixOy為主,內(nèi)部主要是Zr02。利用單一添加脫氧劑Ti和復(fù)合添加脫氧劑Ti-Zr,分別在正常條件和靜電保護(hù)條件下進(jìn)行脫氧,夾雜物的總數(shù)目在靜電保護(hù)條件下會(huì)隨著保溫時(shí)間的增加而增多,而夾雜物的平均直徑改變不大,夾雜物的成分也不會(huì)改變。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF703
【部分圖文】：

圖１．１浸入式水口結(jié)瘤示意圖逡逑．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍｅｓ邋ｏｆ邋ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ邋ｅｎｔｒｙ邋ｎｏｚｚｌｅｓ邋ｃｌｏｇｇｉｎｇ逡逑瘤的危害⑷主要有以下三點(diǎn)：逡逑口結(jié)瘤，就必須增大滑動(dòng)水口開口面積，以保水口內(nèi)徑不能滿足正常澆鑄所需的流量時(shí)，就。逡逑產(chǎn)生增加了水口的需求量乃至中間包的數(shù)量，了中間包的使用壽命。逡逑水口結(jié)瘤物極易進(jìn)入到結(jié)晶器內(nèi)，而且更換浸，降低產(chǎn)品質(zhì)量。逡逑

邐第］章文獻(xiàn)綜述逡逑作出粒子粗化速率與溶解氧含量的關(guān)系如下圖１．２。逡逑－ｒ逡逑＾邋ｃ．邐Ｍｇ邐？／Ｚｒ邐／邋Ａｌ邋ｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ邐４逡逑！邋＃丨丨｜丨乙：＋：：N丨．．．＊邋＾＂＾４逡逑＾｜0！邐ａ。，＇邋ｚ＾：：：：：：：：：：：：：：：：：：ｎ逡逑！逡逑＾邐焌？崎邐：４逡逑：邋Ｃａ／Ａｌ邋Ｍｎ／Ｓｉ：邋＼逡逑＾邋邐ｉ邋邐＇／．邋．＼邐，邋，邋．邋．邋＼．邋．１逡逑０．１邋１邋１０邋１００逡逑ＩＰＰｍ０Ｗ逡逑圖１．２粗化常數(shù)知與鋼中氧含量的關(guān)系逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｃｏａｒｓｅ邋ｃｏｎｓｔａｎｔ邋ａｎｄ邋ｏｘｙｇｅｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑由公式和圖可知隨著氧含量的增加，粒子粗化速率知也隨之增加。這對(duì)于生成大逡逑量的微小的夾雜物是不利的，所以鋼鐵工業(yè)上為了得到彌散分布的細(xì)小的可以誘導(dǎo)晶內(nèi)逡逑鐵素體形核的微小夾雜物，必須將鋼中的氧位控制在一定合適的范圍。逡逑１．６．４在煉鋼溫度下的保存時(shí)間及冷卻速率逡逑在溫度１８７３Ｋ溫度下的保存時(shí)間的長短同樣對(duì)夾雜物的組織和形成產(chǎn)生很大的影逡逑響。Ｓｍｉｔｈ等人［３４１提出，在連續(xù)冷卻條件下，低碳鋼中針狀鐵素體形成的冷速在貝氏體逡逑鐵素體和多邊形鐵素體的冷速之間。Ｓｕｉｔｏ等人［３５］研究了在煉鋼溫度１８７３Ｋ下鋼液的保逡逑存時(shí)間對(duì)鋼中夾雜物的尺寸和形貌的影響

邐第］章文獻(xiàn)綜述逡逑作出粒子粗化速率與溶解氧含量的關(guān)系如下圖１．２。逡逑－ｒ逡逑＾邋ｃ．邐Ｍｇ邐？／Ｚｒ邐／邋Ａｌ邋ｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ邐４逡逑！邋＃丨丨｜丨乙：＋：：N丨．．．＊邋＾＂＾４逡逑＾｜0！邐ａ。，＇邋ｚ＾：：：：：：：：：：：：：：：：：：ｎ逡逑！逡逑＾邐焌？崎邐：４逡逑：邋Ｃａ／Ａｌ邋Ｍｎ／Ｓｉ：邋＼逡逑＾邋邐ｉ邋邐＇／．邋．＼邐，邋，邋．邋．邋＼．邋．１逡逑０．１邋１邋１０邋１００逡逑ＩＰＰｍ０Ｗ逡逑圖１．２粗化常數(shù)知與鋼中氧含量的關(guān)系逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｃｏａｒｓｅ邋ｃｏｎｓｔａｎｔ邋ａｎｄ邋ｏｘｙｇｅｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑由公式和圖可知隨著氧含量的增加，粒子粗化速率知也隨之增加。這對(duì)于生成大逡逑量的微小的夾雜物是不利的，所以鋼鐵工業(yè)上為了得到彌散分布的細(xì)小的可以誘導(dǎo)晶內(nèi)逡逑鐵素體形核的微小夾雜物，必須將鋼中的氧位控制在一定合適的范圍。逡逑１．６．４在煉鋼溫度下的保存時(shí)間及冷卻速率逡逑在溫度１８７３Ｋ溫度下的保存時(shí)間的長短同樣對(duì)夾雜物的組織和形成產(chǎn)生很大的影逡逑響。Ｓｍｉｔｈ等人［３４１提出，在連續(xù)冷卻條件下，低碳鋼中針狀鐵素體形成的冷速在貝氏體逡逑鐵素體和多邊形鐵素體的冷速之間。Ｓｕｉｔｏ等人［３５］研究了在煉鋼溫度１８７３Ｋ下鋼液的保逡逑存時(shí)間對(duì)鋼中夾雜物的尺寸和形貌的影響

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2820317