钢中硫化物夹杂物球化和对钢性能的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com4(1992)，№21]～⋯钢中硫化物夹杂物球化和·综合论述．对钢性能的影响李代钟GL0BULARIZING0FSULF】DEINCLUS10NSANDI1SINFLUENCEONTHEPR0PEsⅡES0FSTEELVo1．4．NO．2Jun．1992LiDaizhong擒翼本文叙述了钢液凝固中，硫化物夹杂球化的条件，钢在压力加工中硫化物不易变形的原因，以及硫化物变形后再加热时的行为，举例说明了硫化物球化对钢性能的影响，以便通过相应的措施来改善钢的性能。关麓调照焦丝墨壅．塑宣量_，￡盟JABSTRACTTh

2、econditionsforglobulurizingofsulfideinclusionsinsteelduringmeltcondensation，the?causeofdifficultdeformationofsulfidesinstelduringpresswork，andthebehaviorofsulfidesduringreheatingafterdeformationaredescribedinthispaper，TheinfluencesofglobuLarizingofsulfidesonthepropertiesofsteelare

3、exemplifiedwithaviewToimprovingthepropcrtiesofsteelthrotlghSOmeappropriatemeasures．KEYWORDSsulfideinclusionsproperties，globularizing1钢液凝固中硫化物的球化通常，钢中总含有一定量锰，锰是与硫亲台力强的元素，钢中除含钛一类与硫亲台力比锰更强的元素以外，钢中的硫常以硫化锰形式存在。所以，讨论硫化物的球化，更确切地说就是讨论硫化锰夹杂的球化。氧对钢波中硫化锰的凝固过程影响非常明显。当钢中氧量≥0．02时，硫化锰形成球状，分散分布(也

4、称I类MnS)；氧量低于此值。开始产生沿品界的硫化锰(也称I类MnS)。氧量低于0．01时，硫化锰全部成为沿晶界的网状硫化物。如果钢中的氧量低，并有过量铝，较高的碳或较高的硅、磷、铬、锆等元素存在时，硫化锰则形成块状，分散分布(也称为I类硫化锰)。氧对钢中硫化锰形态的影响是由于氧含量的变化影响硫在钢中的溶解度；氧高时，碗在钢中的溶解度低，硫化锰在较高温度下析出，即形成千钢液凝固的前期；当氧低时，钢液中碗的溶解度高，硫化物在钢液凝周末期析出，故存在于枝晶间和晶界。同时氧量高，硫化锰沉淀和生长的温度范围大，故它的尺寸就较钢液凝固末期析出的晶界硫化物大，此外，冷

5、却速度也有影响，若快速冷却有利I类硫化锰的生成，缓慢冷却则有利I类或I类硫化锰的生成。随着基体的冷却速度增大，硫化物的数目增多，尺寸变小。反之亦然。稀土元素与硫的亲台力比锰更强，可以取代锰形成RES。，同时稀土元素在硫化锰中的固溶度甚高，RE：S和固溶稀土的硫化锰多成为球状。作者单位一中国科学院金属研究所(Inst!~uteofMetalResearch，AcademiaSinica)怍者联系人t李代钟，研究员，沈阳(1lO01s)，中国科学院盘属研究所13室维普资讯http://www.cqvip.com锕铁研究学报硫化锰和硫化钙在l170℃以上完垒互溶

6、．硫化锰中溶解的钙量愈高愈近球状，并为无规目分布。碲稍固溶于硫化锰中，同时碲化锰和硫化锰常呈共晶生长在一起。固溶碲后的硫化锰和硫化锰一碲化锰两相夹杂物，都呈球状。镁也有球化硫化物的效果．但是它不便加入钢中，故尚未在工业生产中得到实际应用。上述氧、稀土、钙、碲四种元素在基体铁中的固溶度都非常低。这些元素能使硫化物球化的原因可能是这些元素的硫化物(形成硫化物或者固溶于硫化锰)对钢基体的润湿性低，界面能高，接触角大，故成球状。2钢在压力加工中硫化物不易变形的原园钢经压力加工，硫化物能否变形的主要判据是它的相对塑性。相对塑性是硫化物的真应变与基体真应变之比。对同一

7、基体组织而言，硫化物的相对塑性与它的高温硬度呈直线关系。硫化锰中固溶钙或稀土提高了它的高温硬度，如图ln)。M,,SO固溶5％cas，常温的硬度提高47％；固溶25％CaS，硬度提高86％。~MnSO的固溶度达到30％时，它的硬度是纯Mns硬度的3．1倍[2)。l~lIIt，硫化锰中含钙或稀土愈高，加工中愈不易变形。J图lMnS中固溶不问钙量硬度的变化Fig．1ThevariationofhardnessofMnSwithdifferentcontentofdissolvedCa钢中氧含量高，球状硫化物不易变形，此现象虽甚明显，但其机理尚不完垒清楚。有的作

8、者推断：球状硫化物不易变形乃是高温硬度增大的缘故。测定加入MnO的