稀土对高碳Nb钢组织和相变点的影响.pdf

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1、第35卷第3期稀土Vol_35．No．32014年6月ChineseRareEarthsJune2014稀土对高碳Nb钢组织和相变点的影响王权，孙婷婷，程德富(1．内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010；2．包钢(集团)公司技术中心，内蒙古包头014010)摘要：实验钢经过真空感应炉模拟冶炼、实验测定、金相观察和理论分析，系统研究了稀土在高碳Nb钢中的赋存状态和存量的变化规律及其对钢中硫化物夹杂、微观组织及相变点的影响。研究发现，对于高碳Nh钢而言，加入大量的稀土并不能无限制的增加钢中固溶稀土

2、含量，在现有实验条件下固溶稀土含量的最大值可以达到0．0151％。固溶稀土的存在可以改变退火态高碳Nb钢的珠光体形貌、细化热轧态的奥氏体晶粒尺寸，提高高温下奥氏体长大温度，降低Ac，、Ac，、Ar、Ar3的相变温度和钢的线膨胀系数，提高Ms点的转变温度。关键词：稀土；高碳Nb钢；微观组织；硫化物夹杂；相变点中图分类号：TG113文献标识码：A文章编号：1004-0277(2014)03-0023-06稀土作为“新材料的宝库”应用于工业生产的冶炼实验钢的原料选自U71Mn钢坯，尺寸为各行各业，尤其是在黑色冶金

3、行业的应用更为广泛。280mlTl×380mm。实验前先将钢坯按二等分分成比如：铸钢件、工件表面改性和炼钢生产等¨J，其两块，表面喷丸除锈后分别编号堆放。实验钢母材中在钢中的应用更为广泛，研究成果也较多。稀土的冶炼是在德国Leybold公司生产的350kg真空感在钢中的作用主要包括净化钢液、变质处理和微合应电炉中进行，其型号为IS一300／m—S。冶炼过金化等三方面，经过一段时间的理论与实践，稀土的程分两步进行：第一步是洗炉，调整成分，即将其中微合金化作用逐渐被人们认识到，尤其是相关杂志、一份原材料及NhF

4、e在350kg真空炉中熔化、铸锭文献对稀土在低碳、低合金钢中的净化、变质和合金并测其化学成分；然后以第一炉的成分为基数在真化作用的报导较多，并且能够通过一定的手段空炉中加入所需的工业纯碳、硅石、锰铁及．Nb铁，来证明低碳、低合金钢中固溶稀土的存在以及测出使其成分达到设计成分。第二步是对实验钢进行冶稀土的固溶量。固溶稀土虽然量少，但可以改善钢炼，实验钢的冶炼是在型号为ZGXL005—100—2．5的力学性能、净化晶界、使CCT曲线右移、降低钢的型的50kg真空感应电炉中冶炼，具体过程为：将第临界点(Arl、A

5、、Acl、Ac3、Ms、Mf)¨卜。而在高一次浇铸的母材锭(40kg)放人真空感应炉中，封碳钢中的净化、变质和合金化作用的报导相对较盖、抽真空(真空度为6．7×10～Pa)，待钢锭全部熔少¨73。本试验研究的主要内容是在高碳Nb钢中化后通Ar气进行保护浇注。稀土丝的加入方式为加入稀土，采用不同的物理及化学方法测定高碳Nb模内加入，即将稀土丝放在钢锭模的底部；所加稀土钢中是否有固溶稀土，且固溶稀土的分布状况及对丝为2．3mm的混合丝，其稀土含量大于99．5％。钢组织和相变点的影响规律。浇注结束后，保温冷却时间

6、大于20分钟，然后破真空取出钢锭脱模、空冷。所浇铸的钢锭(圆台型)的1实验部分尺寸为(+15omm一110)X450mm。表1为试验1．1实验材料制备钢中的稀土加入量。1．1．1试验钢的冶炼收稿日期：2013-04-03作者简介：王权(1962一)，男，内蒙古包头人，教授，硕士，主要从事金属材料的研发工作。24稀土第35卷1．1．2实验钢的锻造、轧制工艺用无水电解液低温电解法测定钢中的夹杂物稀土含实验钢的制造分两步进行，首先将实验钢锭在量，二者之差即为钢中的固溶稀土含量。电解液为高温箱式电阻炉中加热，加热温

7、度为1200℃，保温1％无水氯化锂+5％三乙醇胺+5％乙二醇+乙醇lh；然后用750kg空气锤进行锻造，开锻温度溶液，电解温度为一l5℃，电解电流为0．03A～1200oC，锻造尺寸为130mm×(30～35)mm，试样0．04A。锻后空冷。其次将锻后试样再在800℃左右进行热1．2．2金相分析装炉，装炉结束后炉温为743。开始加热，加热温采用金相显微镜和扫描电镜观察钢的夹杂物形度为1150qC，保温50分钟，出炉轧制。轧机为100态和组织形貌，利用截线法测定钢的奥氏体晶粒尺t二辊单机架实验轧机，试样开轧温

8、度1150℃，终轧寸。温度大于950℃，试样终轧后断面尺寸为130mm×1．2．3相变点和线涨系数的测定13mm。采用型号Formaster—Digital全自动相变仪对实1．1．3试样制备验钢的相变点和线涨系数进行测量。实验钢的化学成分分析样采用横断面刨取法制2结果与讨论备；固溶稀土i贝0量样：从实验钢板上横向取样，加工成+1ommX(80—100)mill；实验钢相变点、线膨胀2．1实验钢的化学成分系数检测试