化学体系对硅钢夹杂物影响

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翻新时间：2023-08-07

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化学体系对硅钢夹杂物影响

化学体系对硅钢夹杂物影响化学体系对硅钢夹杂物影响化学体系对硅钢夹杂物影响精品源自中考试题 1研究方法 2不同硅、铝含量化学成分体系的夹杂物 2.2夹杂物的构成、尺寸分布1000、5000倍下观察,不同硅、铝含量的化学成分体系对应的成品试样夹杂物构成、尺寸分布见表2。从表2可以看出,对于不同硅、铝含量化学成分体系,1000倍下观察,均有少量氧化物夹杂存在。硅、铝元素含量升高,开始出现一些尺寸相对较大的MnS、AlN夹杂物,并且AlN夹杂物的尺寸、比例逐渐增大,CuxS夹杂物仅出现在中硅、低铝系列钢中;5000倍率下观察,低硅、无铝系列钢的微细夹杂物主要是MnS、CuxS复合夹杂,没有发现AlN夹杂存在。含铝钢中,MnS、CuxS夹杂物比例逐渐减少,单个MnS夹杂物逐渐由与CuxS复合析出,转化为与AlN复合析出;CuxS夹杂物均与MnS夹杂物复合析出,而在高硅高铝系列钢中完全消失。高硅高铝系列钢中开始出现单个AlN夹杂物,平均尺寸有所增大。

2.3夹杂物的种类、尺寸分布利用S4200型扫描电镜连续观测20个视场,观测倍率分别为1000和5000倍。利用图像分析软件,统计不同硅、铝含量化学成分体系对应的成品试样夹杂物种类及尺寸分布,分别见表3~表6。

2.4夹杂物的数量、尺寸分布利用图像分析软件,统计不同硅、铝含量化学成分体系对应成品试样的夹杂物数量及尺寸分布,如图2所示。从图2可以看出,高硅高铝系列成品试样的夹杂物数量最少,高硅低铝系列试样的夹杂物数量最多。中硅低铝系列成品试样的夹杂物数量,要多于低硅无铝系列。此外,高硅低铝系列,高硅高铝系列,0.5μm以下的夹杂物尺寸似乎更小,分别约为200、150nm,这些微细夹杂物的存在,会强烈阻碍成品晶粒尺寸长大,对磁性能最为有害。因此,高级别无取向硅钢夹杂物的控制重点是,如何有效减少、消除这类微细夹杂物。

2.5夹杂物的数量、构成分布不同硅、铝含量化学成分体系对应的成品试样夹杂物类型分布列于表7。从表7可以看出,低硅无铝系列成品试样的氧化物夹杂数量相对较多。主要原因是,该系列成品试样不含铝,液态钢中的脱氧产物SiO2无法有效去除。其他系列的成品试样,氧化物夹杂主要来自钢包、顶渣、RH精炼、CC连铸耐材。与硫化物、氮化物夹杂数量相比,氧化物夹杂数量相对较少,不会对钢质洁净度产生较大影响。此外,从表7还可以看出,低硅无铝系列钢不含铝,成品试样中没有发现氮化物夹杂;中硅低铝系列钢含有少量铝,氮化物夹杂数量急剧升高,并与硫化物夹杂复合析出,尺寸绝大多数小于0.5μm,这是造成这类低铝系列夹杂物总量显着升高的重要原因;高硅低铝系列钢在连铸浇铸过程中,硫化物夹杂数量减少,板坯温降速度较快,不利于氮化物夹杂析出。板坯再加热过程中,高硅系列钢均热温度较低,也不利于氮化物夹杂析出。高铝系列钢铝含量较高,氮化物开始析出温度升高,同样不利于氮化物夹杂析出,而且少量析出的氮化物夹杂尺寸相对较大。这种变化还影响硫化物夹杂。低硅无铝系列钢、中硅低铝系列钢和高硅低铝系列钢中,大多数硫化物复合析出,主要是MnS和CuxS。由于板坯再加热过程中均热温度偏低,高硅高铝系列钢硫化物夹杂物数量明显减少,少量的MnS夹杂,与部分AlN夹杂复合析出,没有发现CuxS夹杂存在。提高硅、铝元素含量,不同化学成分体系对应的成品试样夹杂物平均尺寸有所增加,如图3所示。

3结论

1)硅、铝元素含量升高,氧化物夹杂数量明显减少,氮化物夹杂数量先是急剧增加,而后逐渐减少,并且夹杂物平均尺寸逐渐变大。

2)低铝状态下,硫化物夹杂数量很多。高铝状态下,硫化物夹杂数量明显减少,CuxS夹杂消失。

3)高硅低铝系列钢、中硅低铝系列钢、低硅无铝系列钢和高硅高铝系列钢,成品试样的夹杂物数量依次减少。