化学体系对硅钢夹杂物影响

化学体系对硅钢夹杂物影响 化学体系对硅钢夹杂物影响 化学体系对硅钢夹杂物影响 精品源自中考试题 1研究方法 2不同硅、铝含量化学成分体系的夹杂物 2.2夹杂物的构成、尺寸分布1000、5000倍下观察,不同硅、铝含量的化学成分体系对应的成品试样夹杂物构成、尺寸分布见表2。从表2可以看出,对于不同硅、铝含量化学成分体系,1000倍下观察,均有少量氧化物夹杂存在。硅、铝元素含量升高,开始出现一些尺寸相对较大的MnS、AlN夹杂物,并且AlN夹杂物的尺寸、比例逐渐增大,CuxS夹杂物仅出现在中硅、低铝系列钢中;5000倍率下观察,低硅、无铝系列钢的微细夹杂物主要是MnS、CuxS复合夹杂,没有发现AlN夹杂存在。含铝钢中,MnS、CuxS夹杂物比例逐渐减少,单个MnS夹杂物逐渐由与CuxS复合析出,转化为与AlN复合析出;CuxS夹杂物均与MnS夹杂物复合析出,而在高硅高铝系列钢中完全消失。高硅高铝系列钢中开始出现单个AlN夹杂物,平均尺寸有所增大。

2.3夹杂物的种类、尺寸分布利用S4200型扫描电镜连续观测20个视场,观测倍率分别为1000和5000倍。利用图像分析软件,统计不同硅、铝含量化学成分体系对应的成品试样夹杂物种类及尺寸分布,分别见表3~表6。

2.4夹杂物的数量、尺寸分布利用图像分析软件,统计不同硅、铝含量化学成分体系对应成品试样的夹杂物数量及尺寸分布,如图2所示。从图2可以看出,高硅高铝系列成品试样的夹杂物数量最少,高硅低铝系列试样的夹杂物数量最多。中硅低铝系列成品试样的夹杂物数量,要多于低硅无铝系列。此外,高硅低铝系列,高硅高铝系列,0.5μm以下的夹杂物尺寸似乎更小,分别约为200、150nm,这些微细夹杂物的存在,会强烈阻碍成品晶粒尺寸长大,对磁性能最为有害。因此,高级别无取向硅钢夹杂物的控制重点是,如何有效减少、消除这类微细夹杂物。

2.5夹杂物的数量、构成分布不同硅、铝含量化学成分体系对应的成品试样夹杂物类型分布列于表7。从表7可以看出,低硅无铝系列成品试样的氧化物夹杂数量相对较多。主要原因是,该系列成品试样不含铝,液态钢中的脱氧产物SiO2无法有效去除。其他系列的成品试样,氧化物夹杂主要来自钢包、顶渣、RH精炼、CC连铸耐材。与硫化物、氮化物夹杂数量相比,氧化物夹杂数量相对较少,不会对钢质洁净度产生较大影响。此外,从表7还可以看出,低硅无铝系列钢不含铝,成品试样中没有发现氮化物夹杂;中硅低铝系列钢含有少量铝,氮化物夹杂数量急剧升高,并与硫化物夹杂复合析出,尺寸绝大多数小于0.5μm,这是造成这类低铝系列夹杂物总量显着升高的重要原因;高硅低铝系列钢在连铸浇铸过程中,硫化物夹杂数量减少,板坯温降速度较快,不利于氮化物夹杂析出。板坯再加热过程中,高硅系列钢均热温度较低,也不利于氮化物夹杂析出。高铝系列钢铝含量较高,氮化物开始析出温度升高,同样不利于氮化物夹杂析出,而且少量析出的氮化物夹杂尺寸相对较大。这种变化还影响硫化物夹杂。低硅无铝系列钢、中硅低铝系列钢和高硅低铝系列钢中,大多数硫化物复合析出,主要是MnS和CuxS。由于板坯再加热过程中均热温度偏低,高硅高铝系列钢硫化物夹杂物数量明显减少,少量的MnS夹杂,与部分AlN夹杂复合析出,没有发现CuxS夹杂存在。提高硅、铝元素含量,不同化学成分体系对应的成品试样夹杂物平均尺寸有所增加,如图3所示。

3结论

1)硅、铝元素含量升高,氧化物夹杂数量明显减少,氮化物夹杂数量先是急剧增加,而后逐渐减少,并且夹杂物平均尺寸逐渐变大。

2)低铝状态下,硫化物夹杂数量很多。高铝状态下,硫化物夹杂数量明显减少,CuxS夹杂消失。

3)高硅低铝系列钢、中硅低铝系列钢、低硅无铝系列钢和高硅高铝系列钢,成品试样的夹杂物数量依次减少。