HP295钢中非金属夹杂物形成的热力学分析.docx

文章编号：1674-9669（2011）06-0022-07H P2 9 5 钢中非金属夹杂物形成的热力学分析张立恒，王国承，朱青德（江西理工大学冶金与化学工程学院，江西 赣州 341000）摘要：针 对 HP295 钢 ，采用热力学计算预测了冶炼和凝固过程中夹杂物的组成 ，同 时 ，用 扫 描 电 镜（SEM）及 能 谱 仪 （EDS）对夹杂物的形貌和成分进行分析.结 果 表 明 ：采用硅锰脱氧时 ，钢 液 中 形 成 的夹杂物主要为鳞石英 （SiO2）、锰 铝 榴 石 （3MnO·Al2O·3SiO2）、莫 来 石 （3Al2O·2SiO2）和 刚 玉 （Al2O3）等4 类 ，且 随[Al]含 量 提 高 或[O]含 量 降 低 ，夹杂物逐渐从鳞石英为主向刚玉为主转变 ，[Al]1×10-6 时 主 要 为 鳞 石 英 ，a[O]3×10-3 时则以刚玉为主 ；凝固过程析出夹杂物的组成与[Al]、[O]含 量 有 关 ，1550 ℃时 ，当 a[O]115.6×10-5 及 [Al]4.5×10-6 时 析 出 鳞 石 英 ，当 a[O]115.6×10-5 及 [Al]10.5×10-6 时 析 出 莫 来 石 ，当 [Al]10.5×10-6 时 析 出 刚 玉 ；1510 ℃ 时 ， 当 a[O]75.2×10-5 及 [Al]3.51×10-6 时 析 出 鳞 石 英 ，a[O]75.2×10-5 及[Al]8.18×10-6 时 析 出 莫 来 石 ，[Al]8.18×10-6 时 析 出 刚 玉 ；另 外 ，当 钢 中 有[Ca]存在 时 ，凝固时可能析出钙斜长石甚至假硅灰石 ，析出物的成分及数量与钙的活度有关.热 力 学 计 算 预 测结果与扫描电镜分析结果基本一致 ，表明该热力学计算方法是可行的.关键词：HP295 钢；非金属夹杂物 ；热力学计算中图分类号：TF701文献标志码：AThermodynamic analysis formed by non-metallicinclusions in welding gas vessel steel HP295ZHANG Li-heng, WANG Guo-cheng, ZHU Qing-de(School of Metallurgical and Chemistry Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China)Abstract: The composition of inclusions in the process of steelmaking and solidification is predicted bythethermodynamic calculations for HP235 steel. The morphology and composition of inclusions are analyzed by SEM and EDS. The results show that the inclusions in the molten steel mainly are tridymite (SiO 2), spessartine (3MnO· Al2O3·3SiO2), mullite (3Al2O3·2SiO2) and corundum (Al2O3) by using silicon -manganese deoxidization. Thecomposition of inclusions change gradually from tridymite mainly to corundum with the content of [Al] increased, or[O] reduced. Main inclusions is tridymite when [Al] 1 ×10-6, and the main is corundum when a [O]3 ×10-3. The composition of inclusions precipitated have relationship with the contents of [Al] and [O] during solidification. Atthe temperature of 1550℃, the precipitation is tridymite when a[O]115.6×10-5 and [Al]4.5×10-6, the precipitationis mull