6 工程科学学报.第42卷，增刊1 Total 27 Total:13 Total:17 Total 10 Total 16 Total:11 1 2 1 1# 2# 8 886 Average:1.45 um Average:1.43 um Average:1.61 um Average 1.25 um Average:1.12 um Average:126μm Hot rolling Cold rolling Continuous annealing Rolling processes 图7轧制各工序1和2试样MS夹杂物尺寸及数量统计 Fig.7 Statistics of the size and quantity of MnS inclusions in each rolling process (a) @ Fe:48.25% Fe:38.36% Fe:58.80% Mm:25.50% Mn:36.12% 10m 10m Mn:24.409% 10m S:16.11% S:21.23% S:10.58% (d) (e) 田 卡 Fe:10.14% Ce:28.07% Fe:6.40% Ce:22.12% Ce:80.56% Mn:43.06% 10 um Mn:12.73% S:10.73% 10 um S:10.12% 104m S:17.75% 图8轧制各工序1*和2带钢中典型夹杂物二维形貌对比.(a)1热轧：(b)1冷轧：(c)1连退：(d)2热轧：(e)2冷轧：(f)2连退 Fig.8 Comparison of the two-dimensional morphologies of typical inclusions in the 1*and 2*strips in each rolling process:(a)1 hot rolling;(b)1cold rolling;(c)1*continuous annealing;(d)2 hot rolling;(e)2*cold rolling (f)2*continuous annealing 括稀土硫化物，同时存在与MnS相结合的复合夹 状小尺寸的复合夹杂物，并单独分布，与图8中 杂物.夹杂物形态呈球形，尺寸明显降低，且独立 (d)(e)(f)MnS夹杂形貌对比观测结果相符.稀土 弥散分布 对夹杂物起到了变形作用，夹杂物的球化、细化和 文献[22]研究MnS夹杂的三维形貌，定义了 弥散分布减少了萌发裂纹的几率，有利于强韧性 形状因子？.在轧制前后，夹杂物的含量随样品形 的提高2 状因子的不同而变化，得出MS夹杂在轧制过程 通过图9进一步对比观测轧制各工序1和 中有较大的变形.铸坯中一定数量形状复杂的 2钢板中典型夹杂物三维形貌同样发现，1试样中 MS夹杂物，在后续轧制工序中具有明显的遗传 长条状大尺寸的MS夹杂物在轧制过程中仍保留 性，该类型夹杂物具备一定的塑性，在轧制试样中 其主要形态，尺寸可达10um左右，不断压延作用 被压缩拉长，但不能弥散消除.该现象与图8中 并没有使其碎化弥散.2试样观测到的稀土夹杂 (a)(b)(c)MnS夹杂形貌对比观测结果相同. 物三维形貌为近似球形，尺寸为2~5m,并且独 MnS的析出温度在固相线温度以下，凝固过 立分布，Ce同钢中的S发生反应产生不同形式的 程中MnS不能单独析出，但能在氧化物表面异质 硫化物，并把MS夹杂吸附在自己周围，不规则的 析出稀土加入后，生成了CeS、Ce2O2S、Ce3S4、 硫化物基本消失，形成了细小的圆形或椭圆形的 CzS,等，部分与钢中硫化物、氧化物包裹或半包 稀土硫化物、稀土氧硫化物.该类型的稀土夹杂 裹结合，成为Ce-O和Ce-S的混合相，形成了球 的热膨胀系数和弹性模量同钢基体接近，因此周括稀土硫化物，同时存在与 MnS 相结合的复合夹 杂物. 夹杂物形态呈球形，尺寸明显降低，且独立 弥散分布. 文献 [22] 研究 MnS 夹杂的三维形貌，定义了 形状因子 φ. 在轧制前后，夹杂物的含量随样品形 状因子的不同而变化，得出 MnS 夹杂在轧制过程 中有较大的变形. 铸坯中一定数量形状复杂的 MnS 夹杂物，在后续轧制工序中具有明显的遗传 性，该类型夹杂物具备一定的塑性，在轧制试样中 被压缩拉长，但不能弥散消除. 该现象与图 8 中 （a）（b）（c）MnS 夹杂形貌对比观测结果相同. MnS 的析出温度在固相线温度以下，凝固过 程中 MnS 不能单独析出，但能在氧化物表面异质 析出[23] . 稀土加入后，生成了 CeS、Ce2O2S、Ce3S4、 Ce2S3 等，部分与钢中硫化物、氧化物包裹或半包 裹结合，成为 Ce–O 和 Ce–S 的混合相，形成了球 状小尺寸的复合夹杂物，并单独分布，与图 8 中 （d）（e）（f）MnS 夹杂形貌对比观测结果相符. 稀土 对夹杂物起到了变形作用，夹杂物的球化、细化和 弥散分布减少了萌发裂纹的几率，有利于强韧性 的提高[21] . 通过图 9 进一步对比观测轧制各工序 1 #和 2 #钢板中典型夹杂物三维形貌同样发现，1 #试样中 长条状大尺寸的 MnS 夹杂物在轧制过程中仍保留 其主要形态，尺寸可达 10 μm 左右，不断压延作用 并没有使其碎化弥散. 2 #试样观测到的稀土夹杂 物三维形貌为近似球形，尺寸为 2～5 μm，并且独 立分布. Ce 同钢中的 S 发生反应产生不同形式的 硫化物，并把 MnS 夹杂吸附在自己周围，不规则的 硫化物基本消失，形成了细小的圆形或椭圆形的 稀土硫化物、稀土氧硫化物. 该类型的稀土夹杂 的热膨胀系数和弹性模量同钢基体接近，因此周 0 2 4 1 # 1 # 2 # 2 # 2 # 1 # Average : 1.26 μm Average : 1.61 μm Average : 1.12 μm Average : 1.43 μm Average : 1.25 μm Average : 1.45 μm Total : 13 Total : 17 Total : 10 Total : 16 Total : 11 Cold rolling Continuous annealing Rolling processes Inclusion size/μm Hot rolling Total : 27 图 7    轧制各工序 1 #和 2 #试样 MnS 夹杂物尺寸及数量统计 Fig.7    Statistics of the size and quantity of MnS inclusions in 1# and 2# samples in each rolling process (a) 10 μm Fe: 48.25% Mn: 25.50% S: 16.11% (b) 10 μm Fe: 38.36% Mn: 36.12% S: 21.23% (c) 10 μm Fe: 58.80% Mn: 24.40% S: 10.58% (d) 10 μm Ce: 28.07% Mn: 12.73% S: 10.73% (e) 10 μm Fe: 6.40% Ce: 80.56% S: 10.12% (f) 10 μm Ce: 22.12% Fe: 10.14% Mn: 43.06% S: 17.75% 图 8    轧制各工序 1 #和 2 #带钢中典型夹杂物二维形貌对比. （a）1 #热轧；（b）1 #冷轧；（c）1 #连退；（d）2 #热轧；（e）2 #冷轧；（f）2 #连退 Fig.8    Comparison of the two-dimensional morphologies of typical inclusions in the 1# and 2# strips in each rolling process: (a) 1# hot rolling; (b) 1# cold rolling; (c) 1# continuous annealing; (d) 2# hot rolling; (e) 2# cold rolling; (f) 2# continuous annealing · 6 · 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1