界面理論在夾雜物尺寸演變中的作用

  鋼中夾雜物是鋼材制品缺陷的主要影響因素,,控制夾雜物數(shù)量,、形態(tài),、尺寸和分布是潔凈鋼生產(chǎn)中的重要任務(wù),也是適應(yīng)鋼種個(gè)性化控制的需求,。已有研究表明,當(dāng)夾雜物尺寸小于5μm,,無論其成分,、數(shù)量、形貌及變形能力如何,,均不會(huì)對(duì)鋼的性能產(chǎn)生不利影響,。因此,,促進(jìn)鋼中夾雜物細(xì)小、彌散,,發(fā)揮夾雜物在鋼中的有益作用已成為新的研究熱點(diǎn),。

  科研工作者以鋁鎮(zhèn)靜鋼為研究對(duì)象,在120t鋼包內(nèi)分別進(jìn)行了鎂處理和鈣處理試驗(yàn),,對(duì)比了鋼中夾雜物的成分,、形貌、尺寸和分布,。結(jié)果表明:鎂處理試驗(yàn)爐次TO的去除率超過50%,,鈣處理爐次僅為30%,證明鎂處理凈化鋼液效果更為明顯,;鎂處理可將Al2O3迅速變質(zhì)為尖晶石或MgO,,夾雜物分布彌散,尺寸細(xì)小且基本不隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大,;鈣處理對(duì)夾雜物的變質(zhì)速度稍慢,,夾雜物數(shù)量先增加后降低,尺寸降低不明顯,。

  界面理論計(jì)算表明,,在同一體系內(nèi),將Al2O3變質(zhì)為尖晶石比變質(zhì)為鋁酸鈣具有更低的界面自由能,,即鎂處理可獲得比鈣處理更小的夾雜物尺寸,,證明了精煉過程中夾雜物成分控制的重要性。