稀土处理钢中夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响.pdf

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1、第34卷第5期北京科技大学学报V0I．34No．52012年5月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingMay2012稀土处理钢中夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响邓小旋圜王新华姜敏胡志勇邵肖静王万军北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083函通信作者，E—mail：dxx042@163．corn摘要分析了稀土处理钢中夹杂物的特征(夹杂物种类、尺寸分布和体积分数)对微观组织中针状铁素体形成的影响．结果表明，钢中夹杂物种类和体积分数对针状铁素

2、体组织的形成非常重要．稀土氧化物(包含稀土氧硫化物)与铁素体具有低至1．9％的错配度降低针状铁素体在夹杂物表面的形核能垒，从而促使它在稀土氧化物上形核．反之，稀土硫化物与铁素体具有高达42．5％的错配度不能诱导生成针状铁素体组织．此外，微观组织中针状铁素体的体积分数随着夹杂物体积分数的增加而增大，当钢中夹杂物体积分数是9．5×10“时其体积分数达到53％．关键词精炼；稀土元素；针状铁素体；夹杂物；微观组织分类号TF703．5Effectofinclusionsontheformationofintr

3、a-granularacicularferriteinsteelscontainingrareearthelementsDENGXiao—0n回，WANGXin—hua，JIANGMin，HUZhi—yong，SHAOXiao-jing，WANGWan-ju,~SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China囡Correspondingau

4、thor，E—mail：dxx042@163．eomABSTRACTTheeffectsofinclusioncharacteristics，suchastype，sizedistributionandvolumefractionontheformationofintra—granularacicularferrite(IAF)insteelscontainingrareearth(RE)elementswereinvestigatedbyopticalmicroscopy，scanningelec

5、—tronmicroscopyandthepointcountingmethod．ItisshownthatthetypeandvolumefractionofinclusionsbothplayacriticalroleinIAFformation．Alowmismatchvalueof1．9％betweenferriteandRE-oxides(includingRE—oxysulfide)decreasestheenergybarrierontheinclusionsurfaceforIAFn

6、ucleationandacceleratesthenucleationonREoxides．ButRE—sulfideswhichhaveahighmismatchvalueof42．5％withferritecannotinduceIAF．ThevolumefractionofIAFincreaseswiththevolumefractionofinclusionsincreasing．Whenthevolumefractionofinclusionsreaches9．5×10～．thevolu

7、mefractionofIAFis53％．KEYWORDSrefining；rareearthelements；acicularferrite；inclusions；microstructure随着输送管线、船舶、海洋平台和压力容器越界，能够抑制裂纹的扩展，故又可提高钢的冲击韧来越多地采用大规格的高强度钢板，钢材要用大性⋯．因此，获得高体积分数的针状铁素体组织可线能量(焊接线能量达50～100kJ·am)进行焊以极大地改善厚板、焊缝金属及热影响区的强度接．但是，大线能量焊接必然会导致焊接热影响区和韧

8、性．(HAZ)强度和韧性下降，所以提高焊接热影响区影响针状铁素体形成的因素主要有原奥氏体晶的强度和韧性势在必行．钢材的强度和韧性与其粒大小、合金元素含量、钢的冷却速率和夹杂物特征微观组织密切相关．大量研究表明针状铁素体(夹杂物种类、尺寸分布和体积分数)．夹杂物的特(IAF)组织是可以同时提高钢的强度和韧性的最征被认为是主要因素．许多研究者研究了夹杂物佳组织，因为它在原奥氏体晶粒内部的非金属夹特征对针状铁素体形成的影响．结果表明：夹杂物杂物上形核，分割了原奥氏体晶粒，所