夹杂物的控制技术ppt课件.ppt

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1、夹杂物的控制技术目录夹杂物的来源夹杂物的分类夹杂物在炼钢过程的演变夹杂物在轧制过程的变化和影响夹杂物对钢铁产品的影响夹杂物的控制方法夹杂物的检测方法国内外关于夹杂物控制技术的新进展夹杂物的来源外来夹杂物在冶炼和浇铸过程中，带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧化所形成的氧化物。内生夹杂物（1）脱氧时的脱氧产物，Cr2O3、SiO2、MnO、Al2O3；（2）钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素因溶解度下降以非金属夹杂物形式而出现的生成物；夹杂物的来源（3）凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的产物；（4）固态钢相变溶解度变化生成

2、的产物。钢中外来夹杂物和内生夹杂物往往交织在一起，内生夹杂物可以外来夹杂物为核心，聚集到后者的颗粒上。外来夹杂物可与钢液起反应而被还原，再生成新的内生夹杂物。一般外来夹杂物的颗粒较大，在钢中也较集中，而内生夹杂物小而分散。夹杂物的分类按化学组成成分：(1)氧化物FcO、SiO2、Al2O3、CaO、复合氧化物(2)硫化物CaS、MnS(3)碳(氮)化物AIN、TiN、Ti(CN)、V(CN)、Nb(CN)(4)磷化物FeP3按夹杂物可塑性：塑性夹杂物：硫化物、铁锰硅酸盐脆性夹杂物：Al2O3、Cr2O3球状不变形夹杂物：SiO2及Si

3、O2含量较高的硅酸盐半塑性夹杂物：各种复相的铝硅酸盐夹杂物的分类从金相学上夹杂物分为：A硫化物类：具有高延展性，有较宽范围形态比的单个灰色夹杂物，一般边部呈圆角。B氧化铝类：大多没有变形，带角的，形态比小(一般＜3)黑色或蓝色颗粒，沿轧制方向排成一行。C硅酸盐类：具有高延展性，有较宽范围形态比(一般≥3)的单个呈黑色或深灰色夹杂，一般端部成锐角。D球状氧化物类：不变形，带角或圆形，形态比小(一般＜3)黑色或带蓝色，无规则分布。DS单颗粒球状类：圆形或近似圆形，直径≥13µm。夹杂物在炼钢过程中的演变从夹杂物进出钢液的历程看，它大致经历

4、了如下过程：反应，形核，扩散长大，碰撞聚合和分离，大颗粒夹杂上浮，少量的微小夹杂物则残留在金属中，如下图夹杂物在炼钢过程中的演变钢中的夹杂物起源于脱硫、脱磷、脱氧等原始的冶金反应，钢水的二次氧化，被侵蚀的耐材，钢水保护渣，精炼渣。在炼钢过程中不断地伴随着夹杂物的产生及上浮除去的过程。脱氧产物脱硫产物脱磷产物炉渣耐材钢水二次氧化转炉(电炉)-----精炼炉-----真空炉----中间包---结晶器--夹杂物在轧制过程中有3种变形1.在热加工时沿加工方向延伸成条带状。2.在热加工时不变形，但能沿加工方向成链状分布。3.在热加工时保持原来球

5、点状的夹杂属于不变形夹杂。条带状夹杂物点链状夹杂物夹杂物在轧制过程的变化和影响夹杂物在轧制过程的变化和影响轧制过程中不同的夹杂物类型(夹杂物的尺寸、形态、易变形程度)，对轧件质量都有一定的影响。夹杂物的变形行为可能使夹杂物与轧件基体之间产生裂纹，夹杂物也有可能破碎而形成裂纹。随着轧件基体的变形，夹杂物也有可能迁移致轧件表层而影响轧件表面质量。因此，研究轧制过程中夹杂物的变形行为对于控制轧件的质量有着重要的意义。夹杂物在轧制过程的变化1.夹杂物的尺寸夹杂物的尺寸越小，轧制过程中变形程度越小，轧制结束后，夹杂物之间的形状差异越小。在轧制过

6、程中，小尺寸夹杂物在轧件中的相对位置基本不变，而大尺寸夹杂物与轧件表面更容易向轧件表面移动。2.夹杂物的易变形程度轧制过程中，易变形夹杂物的变形程度比难变形夹杂物的变形程度大的多，易变形夹杂物与基体之间的不容易形成裂纹，不容易造成应力集中，相同尺寸下，难变形夹杂物比易变形夹杂物更容易向轧件表面移动。夹杂物在轧制过程的变化和影响3.夹杂物的位置在轧制过程中，处于轧件1/8厚度的位置的夹杂物的变形程度大些，处于轧件1/4-1/2厚度位置夹杂物变形程度相近，夹杂物离轧件表面越近，夹杂物越容易往轧件表面移动，即相对距离减小。夹杂物在轧制过程的

7、变化和影响夹杂物对钢铁产品的影响非金属夹杂物降低了钢的塑性、韧性和疲劳寿命，使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。在某些特殊场合下夹杂物也能起到好的作用。夹杂物对钢的性能影响的具体程度决定于一系列因素。在考虑钢中夹杂物对钢的性能影响的时候，应当注意夹杂物的数量、颗粒大小、形态及分布，不同夹杂物与钢基体的连接能力的大小，夹杂物的塑性和弹性系数的大小，以及热膨胀系数、熔点、硬度等几何、化学和物理学方面的因素。夹杂物对钢铁产品的影响当夹杂物颗粒比较大(>10µm)，特别是夹杂物含量较低时，明显降低钢的屈服强度，且同时降低钢的抗拉强度；当夹

8、杂物颗粒小到一定尺寸(<0.3µm)时，钢的屈服强度和抗拉强度都将提高。当钢中弥散的小颗粒的夹杂物数量增加时，钢的屈服强度和抗拉强度都有所提高，但延伸率有很小的下降。夹杂物对强度的影响值为：σ=a/d(1-f)式中:a常