發(fā)布時(shí)間：2021-04-03 06:22

　　為了明確鈣處理對(duì)稀土在C-Mn鋼中作用的影響,利用掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡和超景深三維顯微鏡對(duì)熱軋態(tài)試驗(yàn)鋼夾雜物和顯微組織進(jìn)行了觀測(cè),結(jié)合熱力學(xué)計(jì)算和沖擊斷口分析結(jié)果,對(duì)比研究了稀土和鈣-稀土復(fù)合處理對(duì)C-Mn鋼力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,稀土能將鋼中典型夾雜物改性為近球形的含硅稀土氧化物的復(fù)合夾雜,尺寸細(xì)化,長(zhǎng)寬比降低。鈣-稀土處理后夾雜物變?yōu)榍蛐魏⊥梁外}的復(fù)合夾雜,鋼潔凈度增高;添加鈣能將稀土的收得率從7.6%提高到42.4%,有效提高稀土利用率,鈣-稀土處理后珠光體所占面積百分比提高,鋼的強(qiáng)度提高。證明采用鈣處理提高稀土在C-Mn鋼中的作用是可行的。 

【文章來(lái)源】：鋼鐵. 2020,55(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

試樣尺寸示意圖

利用熱力學(xué)軟件FactSage對(duì)3爐鋼中生成夾雜物的化學(xué)組成進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果如圖4所示。鋼B中形成的夾雜物主要為MnS和MnO·SiO2夾雜，如圖4(a）所示。添加稀土后鋼L中夾雜物變成了La2O3和極少量La2O2S夾雜，還有一些MnO·SiO2和MnS夾雜，如圖4(b）所示。鈣-稀土復(fù)合處理的鋼C中形成的夾雜物為L(zhǎng)a2O2S、La2S3、MnS和少量CaS夾雜，如圖4(c）所示。圖4 鋼中夾雜物生成情況FactSage計(jì)算結(jié)果

試驗(yàn)選用原料為Q345B工業(yè)鋼（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）0.16C-0.30Si-1.50Mn-0.025P-0.012S-0.006 2N-0.003 0O-Al<0.003。合金原料選用無(wú)定形純硅、純稀土金屬鑭和硅鈣合金（w(Si)=70%,w(Ca)=30%）。分別在中頻真空感應(yīng)熔煉爐（ZGJL0.025-100-2.5P）中冶煉空白樣（B）、單獨(dú)稀土鑭處理樣（L）和鈣-稀土處理樣（C），熔煉結(jié)束后鋼錠空冷至室溫，各試驗(yàn)鋼化學(xué)成分見(jiàn)表1。將鋼錠加熱到1 200℃保溫3h，進(jìn)行成分退火。利用二輥試驗(yàn)熱軋機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼錠進(jìn)行軋制，1 100℃開(kāi)軋，900℃終軋，軋成截面尺寸為130mm×15mm的鋼板，軋后鋼板空冷至室溫。軋制后鋼板位向如圖1所示，軋制方向標(biāo)記為RD，垂直于軋制方向的板寬方向標(biāo)記為T(mén)D，垂直于板面方向標(biāo)記為ND。在鋼L和鋼C中加入了相同比例的稀土金屬鑭，鋼L中稀土收得率為7.6%。鋼C中先用鈣處理凈化鋼液然后進(jìn)行稀土處理時(shí)稀土的收得率上升至42.4%，鈣處理明顯提高了稀土的利用率。根據(jù)圖1所標(biāo)識(shí)的取樣方式從板厚中心處獲取檢測(cè)樣品。標(biāo)準(zhǔn)金相試樣從寬度1/4處取10mm×10mm×10mm的樣品，在帶能譜的掃描電子顯微鏡（SEM,ZEISS-EVO010）下觀測(cè)樣品中夾雜物的形貌和成分；統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣品中夾雜物的尺寸和數(shù)量。用體積分?jǐn)?shù)為3%的硝酸酒精腐蝕樣品表面10～15s，利用光學(xué)顯微鏡（OM,6XB-PC）觀察樣品顯微組織。夾雜物和顯微組織的觀測(cè)選定為垂直于TD方向的面。標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣在寬度1/4處沿寬度方向按圖2(a）加工，“V”形槽位于垂直于ND方向的面上，在-20℃下利用ZBC2452-3擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行夏比沖擊試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣在寬度1/4處沿軋制方向按圖2(b）加工，在常溫下利用WAW-1000C電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。利用超景深三維顯微鏡（VHX-5000）和掃描電子顯微鏡對(duì)沖擊斷口的宏觀和微觀形貌進(jìn)行觀測(cè)和分析。

【參考文獻(xiàn)】：
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