钢中非金属夹杂物的形成及评判浅析

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1、第3期总第211期冶金丛刊Sum．211No．32014年6月METALLUＲGICALCOLLECTIONSJune2014钢中非金属夹杂物的形成及评判浅析瞿国鸿何开文张全新(重庆钢铁研究所有限公司，重庆400084)摘要本文阐述了钢中非金属夹杂物的形成、分类及来源，以及非金属夹杂物数量、尺寸对钢材性能的影响，对评判非金属夹杂物的国家标准GB/T10561新旧两个版本即2005版和1989版进行比较，分析了氮化物等沉淀相的特性及其对钢材的强化作用，阐明了2005版标准中关于将氮化物、碳化物、碳氮化合物、硼化物定性描述为沉

2、淀相而不作为非金属夹杂物的评判是适宜的。关键词非金属夹杂物;沉淀相;评判+中图分类号:TG115．23．3文献标识码:A文章编号:1671－3818(2014)03－0007－03ANALYSISOFFOＲMATIONANDEVALUATIONOFNON－METALLICINCLUSIONSINSTEELQuGuohongHeKaiwenZhangQuanxin(ChongqingIron＆SteelＲesearchInstituteCo．Ltd．，Chongqing400084)AbstractThispaperdesc

3、ribestheformation，classificationandsourceofnon－metallicinclusionsinsteel，andtheinfluenceoftheirquantityandsizeontheperformanceofsteels．ItcomparesthecommonsanddifferencesbetweenthenewNationalStandardGB/T105612005versionwiththeold1989versionforevaluatingnon－metallic

4、inclusions，andanalyzesthecharacteristicsoftheprecipitatedphasesuchasthenitrideandthestrengtheningeffecttothesteel，andexplainsthatitisappropriatetoevaluateni-trides，carbides，hydrocarbonsandborideasprecipitatedphasenotasnon－metallicinclusions．KeywordsNon－metallicinc

5、lusions;Precipitatedphase;Evaluate钢及合金在冶炼、浇注和冷凝过程中，由于氧、1．1内生夹杂物硫、氮等元素与钢液的冶金动态平衡随着温度的降我们知道，钢的冶炼、浇注和凝固结晶是一个较低而移动，使其在钢中的溶解度减小，导致氧、硫、氮为复杂的物理化学过程，内生夹杂物是钢或合金在的各种化合物的平衡常数相应增大，因而形成各种液态和凝固过程中，由于物理化学反应而形成的，它非金属化合物，即非金属夹杂物，这类夹杂物通常是主要来源于以下几个方面:难以避免的。因此，非金属夹杂物的形成、形态及分(1)钢中合金元素

6、与大气之间的化学反应产布与炼钢学、冶金过程物理化学、结晶学、金属学有物。在熔化、精炼、出钢、浇注过程中钢液中的合金密切关系，而其对钢性能的影响则与压力加工、金属元素与大气中的氧、氮反应所形成的氧化物、氮化物学、弹性力学、断裂力学等有关。是内生夹杂物的来源之一。1非金属夹杂物的来源(2)合金元素与钢液中的氧、氮、硫等反应所形成的氧化物、氮化物和硫化物以及其它复杂化合物。钢中非金属夹杂物就其来源可分为内生夹杂物(3)合金元素与炉渣、坩埚材料、浇注系统的耐和外来夹杂物两大类。作者简介:瞿国鸿(1939－)，男，总工程师，教授级高

7、级工程师．·8·冶金丛刊总第211期火材料之间的化学反应产物。产生裂纹的根源，裂纹是钢材断裂的直接原因。如(4)钢液凝固时，脱氧脱硫产物(特别是一些比果非金属夹杂物的尺寸小于8μm，它将不再是产生重较大的产物)来不及上浮随渣排除而遗留于钢中裂纹的根源，也就是说，尺寸小于8μm的非金属夹形成非金属夹杂物。杂物是无害的，这个尺寸称之为临界尺寸。从非金(5)高温下溶解于钢中的氧、氮、硫等非金属物属夹杂物临界尺寸的概念出发，当钢中夹杂物的尺质在钢液温度降低而凝固时，由于溶解度的降低而寸小于临界尺寸时，这种钢称为洁净钢。因此，钢中从

8、钢中析出，与合金元素作用形成化合物，以非金属非金属夹杂物的含量(严格地讲是指钢中有害夹杂夹杂物的形式沉淀于钢中。例如，不锈钢、耐热钢的物的含量)是衡量钢洁净程度的重要指标之一。非冶炼由于钢中的合金元素，如钛、铌、铬、铝等与氮的金属夹杂物的含量或级别可以按照GB/T10561－亲和力很大，加之钢液可从大气