Fe-Al-Ti-O熔体在氧化过程中过渡夹杂物演变的研究.pdfVIP

2014年第3期 现 代 冶 金 23 Fe—Al—Ti—O熔体在氧化过程 中过渡夹杂物演变的研究 (美国)CongWang 摘 要 ：通过模拟再氧化环境，研究 了再氧化对非金属氧化物夹杂的化学和形态学演变影响。将 545×10 和 274×10I6的溶解氧引入铝镇静钢中，rri含量大约为600×10一，Al含量大约为600×10～。结果发现：在‘添加氧含 量较高情况下，夹杂物化学组成由A1：O，、A1：TiO 最终演变成TiO ，在添加氧含量较低情况下，最终转变成 Al—Ti 复合氧化物。从形态学上观察，在再氧化过程中，其由不规则夹杂物逐渐被球形所代替，通过耦合热力学预测和试 验条件 ，讨论这些变化 ，并且考虑了氧和金属元素活度的局部变化。 关键词：夹杂物；再氧化；瞬时阶段 果，这可能导致不同于A1O 形式的夹杂物 。因此， 1 前言 再氧化过程很可能造成夹杂物数量的瞬时和永久变 生产洁净钢面临的一个问题，特别无间隙原子 化。在本研究中，在添加钛后的某个时期，通过采取 钢(IF)，是与形成外来夹杂物有关的再氧化 问题， 向熔体中添加 FeO 粉的方法，增加可利用的氧含 该夹杂物一般是由于钢水和环境两者之间的反应导 量模拟再氧化条件。同时将所得结果与那些没有再 致氧含量波动所致 ，即耐火材料、还原渣和气体环 氧化正常条件下得到的结果作了比较，其 目的是确 境。工业上采用钛铁合金作为添加钛的资源，由于 定在工业生产实践过程 中可能发生的反应 。 氧在钛中具有较高的溶解度，并且在制造钛铁合金 2 试验方法 生产工艺中，氧可能潜在进入某一局部熔体，在添加 合金化过程中，结果导致较高的钛和氧含量。 试验装备与其它文献描述相类似，一般的方法是 在过去三十年中，由于 IF钢具有较高的成形 对铁熔体进行脱氧，氧含量大约为450X10～，然后添 性、非老化性质以及成本有效性，而被广泛用于汽车 加适量的铝，并且在 1873K常数温度下，通过控制铝 板的生产。目前板材生产趋势趋向高纯净钢，c和 脱氧后添加的钛数量。化学组成特征，即溶解铝和钛 N含量小于 30×10一，全氧含量小于 20×10～，没 含量分别为600×10～，Ti／A1为 1。这与 IF钢脱氧、 有可视的表面缺陷。 添加钛后的化学组成相类似，一旦用钛处理后，从钢 IF钢钢包精炼过程包括用铝脱氧，随后添加钛 水中提取典型试样，借助组成、结构以及形态刻画夹 以束缚间隙元素c和N。脱氧产物中通常发现含有 杂物特征，采用能量色散光谱仪 (EDS)，配有扫描电 钛，并且不能通过平衡条件预测。含钛氧化物夹杂 子显微镜(SEM)。对于每个感兴趣的试样，随机挑出 一 般会加剧浸入式水 口的堵塞，降低连铸生产率，是 总量 50个夹杂物描述其特征。 导致钢材表面缺陷的一个原因。应用系统努力，在 采用图 1描述这些试验装备的独特性，模拟添 试验室条件下，模拟添加钛后的瞬变条件，确定产生 加钛后的氧化环境。设计两套试验设备以获得最终 的夹杂物，并且讨论了钛资源、Ti／Al比以及逐渐增 的稳态AITiO 相和通过 40×10 溶解铝和600× 加钛对夹杂物演变的影响，主要是在其它文献中描 10 溶解钛 (也就是第一套设备)获得A1：TiO 相， 述的组成及形态学。结果发现：添加钛对铝镇静钢 通过300X10 溶