Al-Ti-Mg复合脱氧对钢中夹杂物及组织的影响

Al-Ti-Mg复合脱氧对钢中夹杂物及组织的影响

 

氧化物冶金作为细化晶粒、提高钢的强韧性的前沿技术，前景广阔。研究发现TiO、Ti2O3等夹杂物都可以诱导产生针状铁素体；此外，含Ti夹杂物即使在大线能量焊接条件下也能够细化钢的焊接热影响区的组织，并提高焊接效率，改善钢材的焊接性能。Ti是价格相对低的微合金化元素，利用Ti微合金化提高强度的同时又不降低韧性，可以开发低成本高强度管线钢。但是，钛微合金化的钢也有一个致命的缺点，即低温冲击韧性变差，原因可能是TiN夹杂物的存在。武汉科技大学宋宇等人在较高的Al、Ti含量范围对低碳钢的Al-Ti-Mg脱氧进行了实验室研究，考察脱氧产物及其对钢的铸态组织的影响。得出四点结论：
（1）Al含量高不利于Ti2O3的形成，因此为获得大量有利于针状铁素体形核的Ti3O5或Ti2O3夹杂，要避免用Al脱氧。
（2）Al脱氧的钢液经Ti处理后，夹杂物总量增加了400mm-2。夹杂物的尺寸也相对减小，Ti处理前55%的夹杂物大于2μm，Ti处理后60%以上的夹杂物尺寸在1μm以下．
（3）相对于Mg单独处理，Ti脱氧后进行Mg微处理钢中夹杂物的总量增加了200mm-2。Mg单独处理和Ti脱氧后加Mg微处理得到的夹杂物尺寸均较小，钢中67%以上的夹杂物尺寸在1μm以下。
（4）Ti单独处理后，钢中形成大量针状铁素体，铁素体组织互相咬合，钢材组织明显细化。Al-Ti-Mg复合处理后也形成针状铁素体组织，而且钢材组织最为细小。