脱氧合金化工艺对铝脱氧钢洁净度的影响研究

炼钢 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (1): 53-62.

脱氧合金化工艺对铝脱氧钢洁净度的影响研究

程林1，2，王哲3，胡志远2，任强3，张立峰4

（1．燕山大学材料科学与工程学院，河北秦皇岛 066044；
2．首钢智新电磁材料（迁安）股份有限公司，河北迁安 064404；
3．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛 066044；
4．北方工业大学机械与材料工程学院，北京 100144）

出版日期:2025-02-05 发布日期:2025-01-24

Effect of deoxidation and alloying process for the cleanliness of Al-killed steel

Online:2025-02-05 Published:2025-01-24

摘要/Abstract

摘要： 夹杂物是影响钢液洁净度的重要因素，而脱氧过程是钢中内生氧化物夹杂的主要来源。通过实验室试验对铝脱氧钢的脱氧合金化工艺进行研究，对比分析了脱氧合金添加顺序，即“先铝后硅”和“先硅后铝”脱氧工艺。对钢液中夹杂物聚集行为的影响，使用1：1盐酸水溶液酸溶法和酸蚀法对钢中夹杂物的形貌进行了表征。试验结果表明，两种脱氧工艺对钢液中夹杂物的类型并无显著影响，稳定夹杂物都为Al₂O₃夹杂物。采用“先铝后硅”脱氧工艺的钢液更洁净，但是Al₂O₃夹杂物为团簇状；采用“先硅后铝”脱氧工艺的钢液中Al₂O₃夹杂物的平均尺寸更大。酸溶法可观察到“先铝后硅”工艺中Al₂O₃形貌为树枝状、团簇状、球状和多边形块状；酸蚀法可观察到“先硅后铝”工艺中Al₂O₃形貌为团簇状和球状。热力学计算结果表明，铝脱氧后钢液中的溶解氧质量分数会降至10×10^-6以下，再次添加硅则只作为合金元素不参与脱氧反应；而硅脱氧后钢液中的溶解氧质量分数会降至29×10^-6，再次添加铝会继续降低钢中溶解氧质量分数至10×10^-6，并将SiO₂夹杂物还原为Al₂O₃夹杂物，与试验所得结果一致。

关键词: 铝脱氧钢, 夹杂物, 热力学, 脱氧合金化工艺

程林, 王哲, 胡志远, 任强, 张立峰. 脱氧合金化工艺对铝脱氧钢洁净度的影响研究[J]. 炼钢, 2025, 41(1): 53-62.

[1]	高志滨, 刘忠建, 高山, 刘文凭, 王忠刚, 张立峰, 杨文. Q690钢钢液钙处理工艺优化与工业试验[J]. 炼钢, 2025, 41(2): 38-46.
[2]	崔凌霄, , 刘玉宝, , 任强, 胡志远, 张立峰. 镧铈混合稀土对高牌号无取向硅钢中夹杂物的影响[J]. 炼钢, 2025, 41(2): 53-64.
[3]	王博, 金进文, 朱宏伟, 吕子宇, 顾超, 包燕平, 韦泽. 50 t双流板坯中间包结构优化及工业应用[J]. 炼钢, 2025, 41(2): 65-73.
[4]	赵龙, 杨吟野, 何东, 王力, 黄侃, 周朝刚. 超低氧重载渗碳齿轮钢生产工艺的开发[J]. 炼钢, 2025, 41(2): 92-98.
[5]	曾帅, 姜媛馨, 张晗, 孙乙力, 罗洪杰, 雷洪, . RH真空精炼的发展现状和展望[J]. 炼钢, 2025, 41(1): 1-11.
[6]	盖一铭, 徐龙云, 杨健. 特厚板坯厚度方向上夹杂物分布及中心裂纹形成机理[J]. 炼钢, 2025, 41(1): 63-73.
[7]	汤浩, 刘爽, 刘丽霞, 彭军, 王亚明, 王桂林. 稀土La对20CrMnTi齿轮钢中TiN夹杂物改质影响研究[J]. 炼钢, 2025, 41(1): 86-94.
[8]	张妮, 孙亮, 于会香. 稀土处理铝脱氧钢的研究进展[J]. 炼钢, 2024, 40(6): 1-12.
[9]	刘忠建, 高山, 高志滨, 刘文凭, 王忠刚. 硅镇静钢Q235B精炼渣系优化及工业试验[J]. 炼钢, 2024, 40(6): 32-40.
[10]	周彦召, 马建超, 赵家七, 陆建惠. 镀锡基板炼钢过程夹杂物控制工艺技术研究[J]. 炼钢, 2024, 40(6): 69-74.
[11]	陈利, 杨柳, 杜国利, 韦瑞宝, 陈永金, 刘崇林. 超低碳IF钢氧化物夹杂控制工艺[J]. 炼钢, 2024, 40(6): 75-82.
[12]	邵华, 朱学谨, 陈统. 连铸连轧产线生产压延钢带钢孔洞的成因分析及控制[J]. 炼钢, 2024, 40(6): 83-90.
[13]	王书桓, 王向翠, 赵定国, 赵帅, 吕博, 陈晨. 气泡在钢包冶金中行为与作用的研究进展[J]. 炼钢, 2024, 40(5): 1-17.
[14]	王华军, 陈刚, 王凯民, 李伟涛, 姜传辉, 唐海燕. GCr15轴承钢中非金属夹杂物特性和演变规律[J]. 炼钢, 2024, 40(5): 89-97.
[15]	单庆林, 路博勋, 孟庆勇, 刘占礼, 张彩东, 毛文文. 高铝钢炼钢过程夹杂物演变规律研究[J]. 炼钢, 2024, 40(5): 98-103.