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模具钢中非金属夹杂物的起源和控制

发布时间:2021-11-30 15:41:13    浏览次数:253

非金属夹杂物对模具钢的许多性能起着极为重要的作用,影响钢铁产品的加工和使用,本文展示了最新的非金属夹杂的起源和分类,概述近几十年来对此研究做的大量工作。本文包括夹杂形成的动力学条件和目前冶炼条件对夹杂的成分、数量和尺寸分布变化的影响,夹杂物变性的研究钢种包括子午线钢丝、弹簧钢和轴承钢等,得到所希望的夹杂物尺寸和形态,也要同时防止连铸水口絮流堵塞。

随着显微电镜发展已经能够将夹杂分布特征给充分展现出来了,在夹杂物工程中也讨论了具有应用前景的“氧化物冶金”这个领域,最后简要阐明了夹杂的特性改进和定量分析的难度。在过去几十年来,钢中夹杂物的控制发展进步明显,这是由于在热力学、钢水的渣成分,以及炼钢的工艺过程之间相互作用的理解加深所导致的,使得能够控制夹杂和工艺过程来优化钢的特性,尽管这样,仍然有一些重要问题必须要解决,要不断改善夹杂控制和优化过程。

直到五十年前人们开始普遍重视研究非金属夹杂物(NMIs),认为钢中的夹杂来源于耐材的侵蚀和各种保护渣和顶渣的卷入。虽然在那个时代夹杂物研究已经是一个重要的课题,但是对钢中夹杂作用还没有像今天这样普及。由于夹杂在钢的基体中是非金属相,很多物理冶金学家关注的焦点不在这里,大多数研究重点在于理解金属的行为和相变过程。当钢要求具有挑战性的性能时和更加恶劣条件服役时,钢基体中的非金属夹杂物的类型、尺寸和分布就与性能构成明确的相关关系,了解夹杂的这些特性行为就变的极为重要,导致了钢铁产品的冶炼和加工过程中深入地开展研究夹杂的起源、特性和行为。

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对非金属夹杂物的控制和定量分析进行大量地改进工作,同时对夹杂物对金属材料性能的影响也进行大量的调研工作。控制夹杂从上世纪80年代开始进行,以此来改善钢的性能,已经成为冶炼中最重要的一环。夹杂物控制工程开始做所希望的夹杂特性,然后,通过热力学和适当的工艺设计和生产的钢材达到所希望的夹杂占其主导地位。在本文工作中,研究夹杂的起源和控制,展现和理解加工过程中夹杂的行为,简要地阐述夹杂的定量分析和分布特征,也表现最新的夹杂控制工程的发展状况。夹杂对钢的性能的影响这里没有深入的讨论,在这个领域中的文献正在快速增长,读者可以根据特定的题目进行查询,什么时间都可以得到想要的内容。经典的书是kiessling写的,国际洁净钢组织会议和论文每3~5年一次,由HungarianMining(匈牙利矿业)和冶金协会主办,感兴趣的读者可以直接读到这些宝贵的知识。



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