本文研究了稀土la/ce的添加量以及反应时间对高碳SWRS82B钢中B类夹杂物(AlO)形态与结构的影响。采用扫描电镜、能谱仪、光学显微镜等手段对改性前后夹杂物的数量、形貌、尺寸大小及分布、分布均匀度、界面间距和面积密度进行了观察分析和表征。利用Factsage热力学软件计算了la/ce夹杂物在钢液中的析出规律,通过边-边匹配模型错配度计算了la/ce夹杂物作为初生相γ-Fe和AlO异质形核核心的可能性。研究结果表明:未添加稀土时,钢中的AlO夹杂物尺寸较大且形状不规则,尺寸约为7-8μm。当la的添加量为0.032 wt.%,并且在钢液中的反应时间为300 s时,钢中夹杂物变为较规则的类圆形,尺寸减小到1-2μm,呈弥散分布,无明显偏聚现象,且分布均匀度提高。当ce的添加量为0.036 wt.%,在钢液中反应时间为300 s时,也发现与la处理相似的规律,说明添加合理范围内的la/ce在钢液中充分反应后,对钢中AlO夹杂物改性效果显著。钢中AlO夹杂物改性过程的转化路线大致为:AlO→AlO+la Al O+laOS→laO+laS+AllaO→laO+laS和AlO→AlO+ce Al O+ceOS→ceO+ceS+ce Al O→ceO+ceS。此外,laOS和ceOS优先成为γ-Fe异质形核核心,la S和ce S优先在AlO上发生异质形核。通过单一laO/ceO粉末对AlO改性过程进行了放大研究,模拟在1200℃和1600℃下添加不同氧化物的配比,并采用X射线衍射和拉曼光谱分析la/ce与AlO之间的改性过程,观察其生成物的变化情况。研究结果表明:烧结温度在1600℃,AlO与laO/ce O粉末的比例为0.4:0.6时改性效果较好。
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