超低碳钢中Al-Ti-O夹杂物的形貌演变和生成机理

作     者：黄日康 姜仁波 周秋月 任英 姜东滨 张立峰 HUANG Ri-kang;JIANG Ren-bo;ZHOU Qiu-yue;REN Ying;JIANG Dong-bin;ZHANG Li-feng

作者机构：柳州钢铁股份有限公司技术中心柳州545002 唐山不锈钢有限责任公司炼钢厂唐山063105 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 

出 版 物：《工程科学学报》 (Chinese Journal of Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      面：755-764页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U1860206,51725402) 河北省省级科技计划资助项目(20311004D,20591001D)。 

主　　题：超低碳钢 AlTiO夹杂物 形貌分类 生成机理 RH精炼 

摘      要：对超低碳IF钢钛合金化后的非金属夹杂物进行了分析,研究发现钛合金化后的夹杂物主要为Al_(2)O_(3)和Al-Ti-O夹杂物,没有发现纯TiO_(x)夹杂物.钢中生成的Al-Ti-O复合夹杂物从形貌上均可分为七种类型,四种具有Al_(2)O_(3)外层,另外三种无Al_(2)O_(3)外层.钛合金化后,钢中瞬态生成了大量无Al_(2)O_(3)外层的Al-Ti-O夹杂物,随后夹杂物表面生成Al_(2)O_(3)外层,导致有Al_(2)O_(3)外层的Al-Ti-O夹杂物数量比例逐渐增加至78.0%.热力学计算结果表明,随着钢中钛含量的增加,夹杂物的转变顺序为固态Al_(2)O_(3)→液态Al-Ti-O→固态Ti_(2)O_(3).确定了Al-Ti-O夹杂物的生成机理过程分为两步:精炼过程钛合金化后,当钢液局部区域的钛的质量分数高于0.42%时,[Ti]与钢液反应瞬态生成Al_(2)O_(3)-TiO_(x)或TiO_(x);随着精炼过程中钛元素的混匀,含TiO_(x)夹杂物被钢中[Al]还原,Al_(2)O_(3)-TiO_(x)和TiO_(x)夹杂物逐渐转变,在夹杂物表面生成Al_(2)O_(3).