稀土对含铜锡铁素体不锈钢中非金属夹杂物的影响
李 阳,杜鹏飞,姜周华,姚聪林,秦国清,杨 光
东北大学冶金学院,辽宁 沈阳 110819
Effect of rare earth on nonmetallic inclusions in copper-tin-bearing ferritic stainless steel
LI Yang,DU Peng-fei,JIANG Zhou-hua,YAO Cong-lin,QIN Guo-qing,YANG Guang
(School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110819, Liaoning, China)
摘要 为定量研究稀土元素对含铜锡铁素体不锈钢中变质夹杂物、净化钢液的作用,基于FactSage热力学软件最小吉布斯自由能原理,模拟计算不同稀土添加量条件下钢中夹杂物转变规律。同时,结合实验室小坩埚热模拟试验发现,随着稀土质量分数的增加,含锡铜铁素体不锈钢中Al2O3夹杂变质成硬度较低的CeAlO3,MnS夹杂逐渐转变成CeS。钢中夹杂物逐渐转变为球状的稀土类夹杂,夹杂物尺寸为1~3 μm,同时钢中夹杂物总量有所下降。当钢中稀土质量分数增加到0.057%时,CeAlO3进一步转化成Ce2O3,钢中MnS也完全转变成CeS。然而,夹杂物尺寸、数量有所增加,反而使钢液进一步被污染。因此,从夹杂物控制角度考虑,试验钢中稀土最优添加量为0.035%。
关键词 :
关键词:430不锈钢 ,
稀土 ,
铈 ,
FactSage
Abstract :Based on the principle of minimum Gibbs free energy of FactSage thermodynamic software,the transformation rules of the inclusions in the steel were simulated under different amount of the rare earth,and the effect of rare earth elements on the non-metallic inclusions and the purification of molten steel were studied in copper-tin-bearing ferritic stainless steel. Through the laboratory experiment of the small crucible thermal simulation,it was found that the inclusions such as Al2O3 transformed into lower-hardness CeAlO3,MnS gradually transformed into CeS with the increase of rare earth content. The inclusions of the steel gradually transformed into spherical inclusions contained rare earth and the size of inclusions were between 1-3 μm. The total amount of inclusions began to decrease in the steel. Moreover,when the mass percent of rare earth increased to 0.057%,CeAlO3 transformed into Ce2O3,MnS also completely transformed into CeS. But the size and the number of inclusions began to increase,the steel liquid was further contaminated. From the point of inclusions controlling,the best addition of rare earth in this experiment was 0.035%.
收稿日期: 2018-01-29
出版日期: 2018-10-26
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