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钢材夹杂物定量分析与总结

发布时间:2021-12-08 16:08:36    浏览次数:416

最近几十年来实践清楚说明用对比图表和影像的方法来给非金属夹杂分类和定量,在钢铁界使用并非令人满意,为了改善夹杂定量分析(夹杂的大小、体积分数和成分方面的信息),出现了一些新的方法和实践。很明显地在许多情况下要同时使用几种方法来了解非金属夹杂物性质和过程,现在已经了解到有些特性是取决于夹杂物分布和其他特征,例如钢材的疲劳性能是取决于最大夹杂物尺寸的,除了低端用途产品,钢铁产品清洁度的范围变化很大,低碳铝镇静钢(LCAK)全氧含量约为40ppm,而典型的轴承钢全氧含量约5ppm,在氧化物夹杂体积分数呈现非常大的差别,但并没有提及硫化物夹杂。极值统计和它的运用是在疲劳中最为重要,这些方法几乎不在通常的文献中,作为文献综述包含这些方法,读者可以阅读参考文献,夹杂物评估的等级方法使用极值统计是Murakami在程序中提出来的,已经广泛地使用疲劳领域中,得到非常好的结果。这里必须提及的是,用这个方法,疲劳不考虑最大夹杂物尺寸的限制,其实大颗粒夹杂造成夹杂的体积分数是增加的,疲劳不考虑最大颗粒的夹杂,这与炼钢者的期望是有点不协调的。

经典的格言“炼好渣就是炼好钢”已经深入炼钢操作之中,在过去的几十年中了解非金属夹杂物对钢的性能影响已经引起炼钢工艺过程从预防“不可避免的”夹杂污染到优化钢中夹杂的成分、数量和分布。

这个转变过程影响冶炼钢厂所有的工序,原料选择(如避免铝的污染),渣的成分设计,优化二次精炼条件(如精炼过程时间和流体力学条件),缜密的控制中间包和结晶器操作。在所有的工序中精细地措施控制二次氧化已成为冶炼品种钢的标准条件。

在钢中夹杂物影响研究发展中,热力学起到决定性作用,了解热力学,钢和精炼渣的化学成分,钢厂冶炼工艺条件的相互作用已经非常热门,模型工具的改善非常明显,钢中夹杂物的控制重要的知识能够建立于科学的基础上了。这些技术现在已经广泛地在非金属夹杂变性等过程使用并不断发展,还是需要不断改进精炼渣,正确理解非金属夹杂在钢中的作用。

夹杂物变性和氧化物冶金工程在钢厂大量采用,钢的清洁度与几十年前相比至少提高了一个数量级,不断发展提出对非金属夹杂物定性和定量分析提出挑战,所有夹杂物对钢材的性能和行为的定量分析是基本要求,在将来的出版物中有巨大的空间有待讨论。

于是,尽管所有的先进技术和观点都概括在这个综述中,在未来几十年内,重要的问题仍是不断改进各种技术来提升钢的质量。




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