SWRS82B钢中稀土元素对氧化铝改性的晶体学

王奕^1,2，李长荣^1,2，曾泽芸^1,2，席作冰^1,2

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

摘 要：为了深入研究与控制SWRS82B钢中氧化铝夹杂,针对添加稀土元素铈研究其对氧化铝的改性问题,通过热力学以及边-边匹配模型对稀土夹杂物的析出条件和Al₂O₃与稀土氧（硫）化物之间、γ-Fe和稀土氧（硫）化物之间的原子间错配度进行计算,探究稀土铈夹杂物作为Al₂O₃和γ-Fe异质形核的有效性,进而证明稀土铈元素对B类氧化铝夹杂物改性的有效性,提高钢材性能。计算结果表明,在0～2 000K的温度区间上,生成CeAlO₃夹杂物反应的吉布斯自由能最低,且在同等条件下铈氧（硫）化物生成的可能性偏低,稀土铈氧（硫）化物可以作为Al₂O₃异质形核的核心,且稀土铈氧（硫）化物可以作为γ-Fe异质形核的核心;Al₂O₃可在稀土铈氧（硫）化物上有效形核,且Al₂O₃优先在Ce₂O₂S上发生异质形核;γ-Fe可在Al₂O₃和稀土铈氧（硫）化物上有效形核,且γ-Fe优先在Al₂O₃上发生异质形核,使得形状不规则的氧化铝夹杂物转变为近球形的铈铝酸盐夹杂,揭示SWRS82B钢中非金属夹杂物的变性机理,为提高SWRS82B钢中脆性夹杂物转变为塑性夹杂物处理的实际效果提供理论依据。

关键词：SWRS82B钢;热力学;稀土夹杂物;错配度;晶体学;