Vol.26 No.6 陈冬火等：高铜稀土添加剂在16Mn钢中的应用 601 着重要的影响，如力学性能、焊接性能、抗腐蚀性 研究表明，稀土添加剂主要生成的夹杂物有 能等.因此，对夹杂物的种类、大小、分布、数量的 REO,RE,OS,RES,RES,和REA1O,利用过去许 研究也就成为合金钢性能研究的一个重要的方 多学者所测得的La在钢液中的热力学参数对 面.用富铈稀土添加剂进行净化钢液、变质夹杂 1-5材料在1873K时可能生成的几种稀土夹杂 (尤其是MnS夹杂)的研究，取得了许多的成果. 物的Gibbs自由能进行计算，结果见表3. 表31873K时的各种稀土夹杂物的生成Gibbs自由能 Table 3 Gibbs energy of RE inclusions at 1873 K 炉号 各稀土夹杂物的生成Gibbs自由能/(kJ.mol-) La:O, La:O.S La2S, LaS LaAlO, Al,O, MnS 1-空白 983 76.0 2-高La -356.5 -347.4 -107.1 -59.2 314.8 -93.4 80.1 3-纯La -271.8 -258.3 -9.2 -11.7 -274.9 -98.3 82.9 4-纯La -367.2 -327.0 -24.5 -33.5 -320.1 -93.4 111.2 5-高La -386.3 385.4 -101.2 63.6 -325.0 -84.1 95.0 从表3中的数据可知，对钢的性能有很大影 达40-50.而对于2,3正像过去对富铈添加剂的 响的MnS夹杂在钢液中不能生成，仅在低于1250 研究结果显示的那样，较低的稀土含量也能变质 K时才能生成，而稀土硫化物或硫氧化物则有很 长条或链状的MnS夹杂，使它转变为纺锤状的稀 负的Gibbs自由能，因此稀土元素的加入能有效 土夹杂物，如图1所示的2样中的MnS夹杂，其 的阻止MnS夹杂的生成. 长宽比得到很大的改善，值为5~6，且长度由约40 表4是用金相显徽镜观测金相样及能谱仪分 m缩短为10m.而对于4,5样有较高的La/S(质 析的结果，可以看出，空白的1样有较多棱角状 量比)，长条状的MnS夹杂完全变质为图2和图3 的AO,夹杂物和长条状的MnS夹杂，其长宽比 所示的稀土夹杂物，且从图中可以看出图3所示 表4夹杂观测结果 Table 4 Observating results of inclusions 炉号 金相观察 原子分数% (1)出现较多的长条状的夹杂和较多的小颗粒夹杂 (1)Mn21,S21 1-空白 (2)一些形状较大的方形夹杂 (2)AI98 2-高La发现长条状的MnS夹杂 Mn36.6,s42 3-纯La ()较多的点状夹杂和稍许形状较大的圆形夹杂 (1)A164.5,La30 (2)出现纺锤状和长条状夹杂 (2)Mn36.6,S42 4纯La发现较多的形状规则的球形夹杂但夹杂总量明显减少，长条状的MnS夹杂完全消失S17.9,La40.1 5-高Lā纵向、横向都有较多较大的圆形、近圆形的夹杂，但没有观测到长条状的夹杂 S17.2,La14 图12”金相样中的MDS夹杂 图2拉伸断面中的稀土夹杂 Fig.1 MnS inclusion in 2'metallographic sample Fig.2 RE inclusion in the fracture of the 4'extended sample陈冬 火等 高翻稀土 添加 剂在 钢 中的应用 着重 要 的影 响 ， 如 力 学性 能 、 焊 接性 能 、 抗腐蚀性 能等 因此 ， 对夹杂物 的种类 、 大 小 、 分布 、 数量 的 研 究也 就 成 为合 金钢 性 能研 究 的一 个 重 要 的方 面 用 富饰稀 土 添 加 剂进 行 净化钢 液 、 变 质 夹 杂 尤其 是 夹杂 的研 究 ， 取 得 了许 多 的成 果 ，， 研 究 表 明 ， 稀 土 添 加 剂 主 要 生 成 的 夹 杂 物 有 ， 卫 ， ， 和 卫 认 ， 利用 过 去许 多学 者 所 测 得 的 在钢 液 中 的热 力 学 参 数间 对 即材 料在 时可 能 生成 的几种 稀 土 夹杂 物 的 自由能进 行 计 算 ， 结 果 见 表 表 时的各种稀土 夹杂物 的生 成 自由能 留 。 ， 炉号 各稀土 夹 杂物的生 成 自由能 归 · 一 今 跳 灸 ， ， 众 ，内︸月九，几‘、 … 七空 白 石峙几乙凡袄八月︸、 七高 ，纯 一 纯 七高 一 一 一 刁 一 一 一 一 一 刁 一 一 一 ， 一 一 一 ， 从表 中 的数据 可 知 ， 对 钢 的性 能有 很 大影 响 的 夹杂在钢 液 中不 能生成 ， 仅在低 于 时才 能生成 ， 而稀 土硫 化 物或硫 氧化 物则 有很 负 的 自由能 ， 因此稀 土 元 素 的加 入 能有 效 的阻止 夹杂 的生 成 表 是用 金 相 显微镜观 测 金 相样及 能谱仪分 析 的结果 可 以看 出 ， 空 白的 样 有较 多棱角 状 的 ， 夹 杂物 和 长 条状 的 夹 杂 ， 其 长 宽 比 达 一 而 对 于 “ ， “ 正像 过 去对 富饰 添 加 剂 的 研 究 结 果显 示 的那 样 ， 较低 的稀 土含量 也 能变质 长条或 链状 的 夹杂 ， 使它转变 为纺 锤 状 的稀 土 夹 杂物 ， 如 图 所 示 的 即样 中 的 夹杂 ， 其 长 宽 比得 到很 大 的改善 ， 值 为 ， 且长度 由约 林 缩短 为 脚 而对 于 甲， 样有较 高的 留 质 量 比 ， 长 条状 的 夹杂 完全 变 质 为 图 和 图 所 示 的稀 土 夹杂物 ， 且 从 图中可 以看 出图 所 示 表 夹杂观测 结 果 炉 号 金相观 察 原子分数机 七空 白 高 忆纯 呜肖一 纯 高 出现较 多 的长 条状 的夹杂和 较 多的小颗 粒 夹杂 ， 一 些 形 状较大 的方形 夹杂 发现 长 条状 的 夹 杂 ， 较 多的点状夹杂和 稍许形状较大 的 圆形 夹杂 ， 出现 纺锤 状和 长 条状 夹 杂 石 ， 发现较 多的形 状 规则 的球 形 夹杂但 夹杂总量 明显减少 ， 长 条状 的 夹 杂完全消 失 ， 纵 向 、 横 向都有较 多较大 的 圆形 、 近 圆形 的夹杂 ， 但 没 有观测 到长 条状 的夹 杂 ， 图 金相样 中的 夹杂 。 恤 一 ” 五 图 拉伸 断面 中的稀土 夹杂 加 的 加