700L高强大梁钢作为承载车身质量和外部载荷的关键部件,须具备优良的产品性能,对钢水洁净度要求较高。钢中存在的Al_(2)O_(3)、Ca-(Mg)-Al-O等硬质夹杂物在轧制过程中不易变形,控制不当会造成钢板冲压、折弯开裂。以铈为代表的稀土元素...700L高强大梁钢作为承载车身质量和外部载荷的关键部件,须具备优良的产品性能,对钢水洁净度要求较高。钢中存在的Al_(2)O_(3)、Ca-(Mg)-Al-O等硬质夹杂物在轧制过程中不易变形,控制不当会造成钢板冲压、折弯开裂。以铈为代表的稀土元素活性高,能将钢中夹杂物变性为稀土夹杂物,减轻大尺寸球类夹杂物危害,且稀土夹杂物在钢中具有较低错配度,可作为异质形核核心细化铸坯凝固组织。结果表明,钢中稀土铈质量分数为0.001 3%时,球类夹杂物得到细化,单位面积数量由22个降低到11个,最大尺寸由11μm降低到6μm;TiN类夹杂物数量、尺寸变化不大。稀土铈将钢中Al_(2)O_(3)、Ca-(Mg)-Al-O类夹杂物变性为Ce-Al-O,变性程度取决于局部铈含量,变性后的Ce-Al-O继承钢中原始夹杂物的形貌特征;TiN析出形态发生改变,呈现易碎裂结构,有利于缓解应力集中。根据FactSage热力学计算可知,未添加稀土铈时钢液成分位于非理想相区(liquid+slag+CaAl4O7),添加稀土铈后钢液进入liquid+slag+AlCeO3相区,稀土将脱氧产物类和钙铝酸盐类夹杂物变性为Ce-Al-O夹杂物,这与扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观测结果吻合。Ce-Al-O在铁素体钢中错配度小于8%,对钢的凝固形核有促进作用,铸坯等轴晶区扩大,枝晶得到细化,一次枝晶间距由426μm缩小到280μm。展开更多
文摘700L高强大梁钢作为承载车身质量和外部载荷的关键部件,须具备优良的产品性能,对钢水洁净度要求较高。钢中存在的Al_(2)O_(3)、Ca-(Mg)-Al-O等硬质夹杂物在轧制过程中不易变形,控制不当会造成钢板冲压、折弯开裂。以铈为代表的稀土元素活性高,能将钢中夹杂物变性为稀土夹杂物,减轻大尺寸球类夹杂物危害,且稀土夹杂物在钢中具有较低错配度,可作为异质形核核心细化铸坯凝固组织。结果表明,钢中稀土铈质量分数为0.001 3%时,球类夹杂物得到细化,单位面积数量由22个降低到11个,最大尺寸由11μm降低到6μm;TiN类夹杂物数量、尺寸变化不大。稀土铈将钢中Al_(2)O_(3)、Ca-(Mg)-Al-O类夹杂物变性为Ce-Al-O,变性程度取决于局部铈含量,变性后的Ce-Al-O继承钢中原始夹杂物的形貌特征;TiN析出形态发生改变,呈现易碎裂结构,有利于缓解应力集中。根据FactSage热力学计算可知,未添加稀土铈时钢液成分位于非理想相区(liquid+slag+CaAl4O7),添加稀土铈后钢液进入liquid+slag+AlCeO3相区,稀土将脱氧产物类和钙铝酸盐类夹杂物变性为Ce-Al-O夹杂物,这与扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观测结果吻合。Ce-Al-O在铁素体钢中错配度小于8%,对钢的凝固形核有促进作用,铸坯等轴晶区扩大,枝晶得到细化,一次枝晶间距由426μm缩小到280μm。
