炼钢 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (1): 1-16.

• 专题论述 •    下一篇

利用Ca、Zr和稀土的氧化物冶金技术最新进展

陈妍利,杨  健   

  1. (上海大学 材料科学与工程学院,上海 200444)
  • 出版日期:2023-02-05 发布日期:2023-01-30

Recent progress in oxide metallurgy technology by use of Ca,Zr and rare earth metals

  • Online:2023-02-05 Published:2023-01-30

摘要: 为了研究氧化物冶金技术对提高厚钢板焊接性能的影响,归纳总结了国内外利用强脱氧剂Ca、Zr和稀土的氧化物冶金技术的最新进展。随着Ca含量的升高,亚微米级TiN粒子的平均尺寸变化不大,纳米级TiN粒子的平均尺寸下降,亚微米级TiN粒子和纳米级TiN粒子数量明显增多。在焊接热输入400 kJ/cm条件下,含质量分数25×10-6的Ca对HAZ组织的细化效果和低温冲击韧性的改善效果最好。含质量分数150×10-6的Zr钢,粗晶热影响区在钢样中获得了良好的冲击韧性,在热输入400 kJ/cm高达230 J。加稀土元素后,小尺寸夹杂物数量密度上升,平均尺寸下降。含质量分数23×10-6的Ce钢,在热输入为25 kJ/cm条件下,冲击功提高到215 J左右,韧性增强效果尤为明显。对比加Ca、Zr和REM的氧化物冶金作用机理,加Ca可以促进纳米级TiN粒子的增量细化析出,具有一定的抑制奥氏体晶粒长大的效果,同时还可以明显促进晶内铁素体的生长。加Zr也具有一定的抑制奥氏体晶粒长大的效果,还容易形成大量含Ti的复合氧化物夹杂,通过吸附MnS夹杂,促进针状铁素体形核。添加稀土元素可以细化微米级夹杂物,从而细化奥氏体晶粒,也具有一定的促进针状铁素体生长的效果,但是容易造成连铸过程的水口堵塞问题。

关键词: 焊接热影响区, 夹杂物, Ca, Zr, 稀土元素, 氧化物冶金