钙处理钢中大型球状及棒状夹杂的成因

秦正丰^1,2，薛正良^1,2，李金波³，李博思^1,2

1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室3. 河钢集团邯钢公司

摘 要：大型夹杂物对钢材的加工性能、力学性能和耐腐蚀性能等产生十分有害的影响。用电解萃取法研究了钙处理钢中大型球状/棒状夹杂物的性质,通过对大型球状/棒状夹杂物形貌的扫描电镜观察和元素成分能谱分析,指出钢中的大型球状/棒状夹杂起源于呈团簇状的铝脱氧产物Al₂O₃。大量小颗粒Al₂O₃夹杂组成尺寸较大的夹杂团簇,在钢包内复杂流场作用下形成球状或棒状。钢液在钙处理过程中,变性充分的夹杂物形成了低熔点的铝酸钙,在钢液凝固后形成致密的球状夹杂物;变性不充分的夹杂外形仍然保留Al₂O₃夹杂颗粒形貌。钙处理使Al₂O₃夹杂变性所需的w（[Ca]）/w（[Al]）主要受钢液中硫质量分数影响。铝酸钙对钢液中的硫有较强的吸收溶解能力,在浇铸过程中,随着钢液温度下降,铝酸钙吸收的硫以CaS夹杂形式从基体中饱和析出。

关键词：大型球状/棒状夹杂;簇状Al₂O₃;夹杂物电解萃取;钙处理;