第5期 邓小旋等：稀土处理钢中夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响 ·539 400 ) 300 e LaCe Mn 0 5um 能量keV 300 Ce Ce ) 200 100 A Fe 2um 能量keV 图6夹杂物与微观组织的关系.(a)B号钢：(b)C号钢 Fig.6 Relationship between inclusions and microstructure:(a)Steel B:(b)Steel C 特征方面，提高夹杂物体积分数也是获得高针状铁 为59%，针状铁素体的体积分数达到53%.反之， 素体体积分数的一个重要方法 与铁素体具有高达42.5%的错配度的稀土硫化物 不利于针状铁素体的生成.B号钢稀土硫化物夹杂 C号钢● 物比例为80%，针状铁素体的体积分数只有12%. 、40 (3)针状铁素体的体积分数随着夹杂物的体积 分数增大而增大，当夹杂物体积分数达到9.5× 10-4时，针状铁素体的体积分数达到53%· ● 8 B号钢 参考文献 0以 6 8 10 [Zhang D.Terasaki H,Komizo YI.In situ observation of the for- 夹杂物体积分数10 mation of intragranular acicular ferrite at non-metallic inclusions in 图7三种钢中夹杂物体积分数与针状铁素体体积分数的关系 C-Mn steel.Acta Mater,2010,58(4):1369 Fig.7 Relationship between the volume fractions of IAF and inclu- 2] Barbaro F J,Krauklis P,Easterling K E.Formation of acicular sions for Steel A,B and C ferrite at oxide particles in steels.Mater Sci Technol,1989,5 (11):1057 从以上讨论可以看出，在稀土夹杂物作为核心 B Shim J H,Oh Y J,Suh J Y,et al.Ferrite nucleation potency of 形核针状铁素体中，与铁素体有较低错配度的稀土 non-metallic inclusions in medium carbon steels.Acta Mater, 2001,49(12):2115 氧化物降低了形核的能垒，促进了铁素体以其为核 4]Thewlis G.Effect of cerium sulphide particle dispersions on acicu- 心形核.高的体积分数又提供了更多的针状铁素体 lar ferrite microstructure development in steels.Mater Sci Technol, 的有效形核核心，夹杂物种类和体积分数的共同作 2006,22(2):153 用导致了相对高的针状铁素体的体积分数. [5] Furuhara T,ShinyoshiT,Miyamoto G,et al.Multiphase crystal- lography in the nucleation of intragranular ferrite on MnS+V(C. 4结论 N)complex precipitate in austenite.ISI/Int,2003,43 (12): 2028 (1)夹杂物析出的实验结果与Factsage计算软 6] Bramfitt B L.The effect of carbide and nitride additions on the 件热力学计算的结果非常一致.夹杂物种类和体积 heterogeneous nucleation behavior of liquid iron.Metall Mater 分数的共同作用导致了高的针状铁素体体积分数. Trans B,1970,1(7):1987 ] (2)稀土氧化物与铁素体具有低的错配度，降 Zhang Z,Farrar R A.Role of non-metallic inclusions in the for- mation of acicular ferrite in low alloy weld metals.Mater Sci Tech- 低针状铁素体在夹杂物上形核的能垒，促进了钢中 nol,1996,12(3):237 针状铁素体的生成.C号钢稀土氧化物夹杂物比例 [8]Oh Y J,Lee S Y,Byun J S,et al.Non-metallic inclusions and第 5 期 邓小旋等: 稀土处理钢中夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响 图 6 夹杂物与微观组织的关系． ( a) B 号钢; ( b) C 号钢 Fig． 6 Relationship between inclusions and microstructure: ( a) Steel B; ( b) Steel C 特征方面，提高夹杂物体积分数也是获得高针状铁 素体体积分数的一个重要方法． 图 7 三种钢中夹杂物体积分数与针状铁素体体积分数的关系 Fig． 7 Relationship between the volume fractions of IAF and inclu￾sions for Steel A，B and C 从以上讨论可以看出，在稀土夹杂物作为核心 形核针状铁素体中，与铁素体有较低错配度的稀土 氧化物降低了形核的能垒，促进了铁素体以其为核 心形核． 高的体积分数又提供了更多的针状铁素体 的有效形核核心，夹杂物种类和体积分数的共同作 用导致了相对高的针状铁素体的体积分数． 4 结论 ( 1) 夹杂物析出的实验结果与 Factsage 计算软 件热力学计算的结果非常一致． 夹杂物种类和体积 分数的共同作用导致了高的针状铁素体体积分数． ( 2) 稀土氧化物与铁素体具有低的错配度，降 低针状铁素体在夹杂物上形核的能垒，促进了钢中 针状铁素体的生成． C 号钢稀土氧化物夹杂物比例 为 59% ，针状铁素体的体积分数达到 53% ． 反之， 与铁素体具有高达 42. 5% 的错配度的稀土硫化物 不利于针状铁素体的生成． B 号钢稀土硫化物夹杂 物比例为 80% ，针状铁素体的体积分数只有 12% ． ( 3) 针状铁素体的体积分数随着夹杂物的体积 分数增大而增大，当夹杂物体积分数达到 9. 5 × 10 － 4 时，针状铁素体的体积分数达到 53% ． 参 考 文 献 ［1］ Zhang D，Terasaki H，Komizo Y I． In situ observation of the for￾mation of intragranular acicular ferrite at non-metallic inclusions in C-Mn steel． Acta Mater，2010，58( 4) : 1369 ［2］ Barbaro F J，Krauklis P，Easterling K E． Formation of acicular ferrite at oxide particles in steels． Mater Sci Technol，1989，5 ( 11) : 1057 ［3］ Shim J H，Oh Y J，Suh J Y，et al． Ferrite nucleation potency of non-metallic inclusions in medium carbon steels． Acta Mater， 2001，49( 12) : 2115 ［4］ Thewlis G． Effect of cerium sulphide particle dispersions on acicu￾lar ferrite microstructure development in steels． Mater Sci Technol， 2006，22( 2) : 153 ［5］ Furuhara T，Shinyoshi T，Miyamoto G，et al． Multiphase crystal￾lography in the nucleation of intragranular ferrite on MnS + V( C， N) complex precipitate in austenite． ISIJ Int，2003，43 ( 12 ) : 2028 ［6］ Bramfitt B L． The effect of carbide and nitride additions on the heterogeneous nucleation behavior of liquid iron． Metall Mater Trans B，1970，1( 7) : 1987 ［7］ Zhang Z，Farrar R A． Role of non-metallic inclusions in the for￾mation of acicular ferrite in low alloy weld metals． Mater Sci Tech￾nol，1996，12( 3) : 237 ［8］ Oh Y J，Lee S Y，Byun J S，et al． Non-metallic inclusions and ·539·