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1、第22卷第4期沈阳工业大学学报Vof.22Nb.42000年8月JournalofShen终ngUniversityofTeehnologyAug.2000文章编号:l侧洲〕一1酬叹加印)04一一。0281钦在钢水中的行为曲彦平’2杜鹤桂.,(l辽宁沈阳102,沈阳工业大学材料科学与工程学院3;么东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳n。叹拓):,、摘要介绍了钦在钢水中行为的研究结果包括钦在钢中的脱氧能力脱硫能力以及对非金属夹杂物的影响.这些研究结果对于冶炼含钦钢,控制钢中夹杂物的形态,提高连铸坯质量,制定钢的轧制和热处理工艺都具有重要意义.关祖词:;;;轧制;钦微
2、合金化钢夹杂物热处理.:TF70:中图分类号11文献标识码A,,,,近年来微合金化钢发展很快铁是重要的合害作用在浇注前向钢水中加人适量的铁可以,、.金元素之一,还能形成球形弥散形态的硫化物铁除具有较强的脱氧能力外为了能更好地控,使钢中非金属夹杂物变性从而改善钢的力学性制硫化物的形态和分布状况,这里有必要讨论形能.所以,研究和探讨钦在钢水中的行为也十分成硫化物的物理化学因素.重要.本文介绍了一些冶金工作者关于钢水中钦TIS(s)=口i]+[S](3)的基础研究.这些研究结果对冶炼含铁钢、含钦其反应的平衡常数K为、·钢连铸轧制及热处理都具有重要参考价值和指犬,=
3、a:二,als,/a二(4)..,,,.导作用式中际】伟,分别为Ti,S石arsS的活度反应式(3)的表观平衡常数月为1钦在钢水中的行为凡=I%Ti]l%S](5).,·11钦在钢水中的脱氧,S的质量分数式中【%Til【%S]分别为Ti:,Z3,s,,铁可生成一系列氧化物TioTiOTip由于a二=1所以K3可用下式表示.TIZ[l一习,O由氧势图可知钦的脱氧能力比硅强19K3=19扁【%Ti]+lgfs][%s](6)·,:而次于铝用铁脱氧一般不会生成纯TIOFril的式中爪【,爪,分别为Ti,s的活度系数··浓度不同,在口i]的浓度为其脱氧产物也不同19
4、,=*【%Ti]+e%s](7),,石爵毛[0.010%一s0.025%时其脱氧产物为Tip反应19不,=e急I%S]+代[%Ti](8)式为,,,一,一,一,:式中以嵘瞬砚分别为TiTiSSsTiTis=3+5l·p口i」[O』()一Tis的相互作用系数代和氏有如下关系表观平衡常数为八eTi=Ms/峨,,(9)K厂=[0,oTi][%o]+一’一4.34Xl。(Ms叽)/Ms.K了二一161式中,材云分别是·由于式MsS和Ti的原子量..19【%O』=一06019【%Ti』一322(2)(9)中的第二项数值很小,可以忽略·将式(5)、式1.2钦对非金属夹杂
5、(7)~(9)结合,得到下式物的影响、‘钢的强度韧性和耐蚀性的降低往往是由于19K3=19尺3+。【%Ti]+%S]+礴嵘[.钢中的硫引起的为了尽量减少钢中残余硫的有武%Ti]+1.49【%51(10)[收稿日期:19卯一一2104.:1963一),男,,,作者简介曲彦平(吉林长岭人沈阳工业大学副教授博士282沈阳工业大学学报第22卷一一方程式(10)说明了FeTiS系的非理想溶(3)计算了碳氮化铁固溶体中TIC和TIN.液特性是利用浓度数据研究溶液中溶质活度的活度.的工具.(4)计算了与不同碳氮化物平衡的液态金属DonahueM等人通过试验研究了一组液态的
6、成分.例如,计算与碳氮化物(含90%TIN~一一,,FeTiS合金温度范围为1560~160℃用10%TIC和80%TIN~20%TIC)平衡的钢水中铁.能量弥散能谱测定法确定了平衡硫化物是TIS的浓度与钢水中氮和碳含量的关系.,一应用化学分析数据确定了STi的相互作用系(5)还可以计算碳含量一定时,与碳氮化铁数e毛和和硫化铁在无限稀溶液中的溶度积(咫).平衡时金属中的氮和铁含量.如果金属中的氮和将方程式(10)改写成如下形式铁含量低于平衡值,就不会形成碳氮化铁.一一二,lgKsl砚【%Tile急[%s]应用OZturkB的研究结果可以预测在什么.K,+任o
7、,Ti]+149[0/osD(11),,Ou一魂样的条件下在钢水中会形成碳氮化铁ZtrkB.,.,已知=一0037e一0042而方程式,、、,嵘飞(11)还指出钢在冷却热处理热轧等过程中在固.左侧的项与右侧的项(【%Til十149【%s])呈线性关体钢内都会析出氮化物、碳化物和碳氮化物.根.一,系Ti的相互作用系数成,直线的斜率等于S据现有的热力学数据可以估计与析出物平衡时.,截距相当于一19K3同此得到160℃时元素的平衡浓度.,.=一0.=01,代20凡.41由以上可见研究钢水中铁的行为十分重..,13要因为钢中加人适量的铁对连铸坯的质量,钢中的钦墓夹杂
8、物,,在炼钢温度下在含钦钢中可以形成钦基夹形成什么样
