478· 北京科技大学学报 1993年No.5 4.3提高Si02粒子体积分数的途径 (1)化学成分控制铝含量应低于0.01%。硅含量低有利于生成细小SO2粒子，硅 含量高却有利于避免生成Al2O3,综合考虑，推荐采用0.2%~0.4%。 (2)快速凝固快速凝固可以控制第二相粒子尺寸和提高体积分数。首先，快速凝固 减小了初生δ一铁素体枝晶。低碳钢冷却过程中，第一阶段是包晶转变，第二相粒子被凝 固前沿推向前进，大多数沿♂铁素体枝晶分布，凝固速度愈快，第二相粒子的分布就愈 均匀。其次，快速凝固可使凝固过程中硅元素过饱和，更多的细小粒子将在低温下生成。 HSLA钢晶粒细化要求的冷却速度比其它快速凝固过程的要求低，例如雾化凝固 等。前者只在求冷却速度为10~102K/s,而后者则要求103~10°K/s。因此，薄板 坯连祷的冷却条件使可以满足HSLA钢晶粒细化对冷速的要求。 5结论 (1)第二相粒子细化钢奥氏体晶粒的理论，可概括为3个部分，即钉扎力、临界粒子 尺寸和粒子的粗化。 (2)碳化物、硫化物只适用于1000℃以下，氮化铝1100℃以下，氨化钛为1200℃ 以下。氧化钛粒子稳定性高，但颗粒大、体积分数低，SO2由于在液态钢中溶解度较高 且在固态钢中溶解度又很小，因此有希望成为细化晶粒的有应用前途的第二相粒子。 (3)实验中得到了细小的SiO2粒子，尺寸范围为0.1~2μm。但因氧含量控制过低， 没有获得足够的体积分数。 (4)残铝量对S02粒子的体积分数有重要影响，推荐的硅、铝含量分别为0.2%~ 0.4%和小于0.01%，氧含量(50一100)×104%为宜。 (5)快速凝固是获得细小SO,粒子并提高其体积分数的有效方法。 参考文献 I Zener C.Private Communication to Smith C S.Trans Amer Inst Metall Engrs. 1949,(175) 2 Gladman T.Proc Roy Soc.1966.(294):304 3 Wagner C.Electrochem,l96l,(65)：片58I· 4 7 8 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1 99 3 年 N o . 5 .4 3 提高 51 0 : 粒子体积分数的途径 ( )l 化 学成分控 制 铝 含量应 低 于 . 0 01 % 。 硅 含量低有利于 生成 细小 51 0 : 粒 子 , 硅 含量 高 却有利于避 免生成 A 1 2 O 3 , 综合考 虑 , 推荐 采用 0 . 2 % 一 .0 4 % 。 (2) 快速凝固 快速凝 固 可以控 制第二相 粒子 尺寸 和提高体积分数 。 首先 , 快速凝 固 减小 了初 生 J一铁素体枝晶 。 低碳 钢冷却过程中 , 第一 阶段是包晶转变 , 第二相 粒子 被凝 固前 沿推 向前进 , 大 多数沿 子一铁素体枝 晶分布 , 凝 固 速度愈快 , 第二相 粒 子的 分布就愈 均匀 。 其次 , 快速凝 固可 使凝 固过程 中硅 元素 过饱和 , 更多 的细 小粒子将在低温下 生 成 。 H S L A 钢 晶 粒细 化 要 求 的 冷却速 度 比其 它快 速 凝固 过程 的 要 求低 , 例如 雾 化凝 固 等 。 前者只 在求冷 却速 度 为 10 一 , 一 10 2 K / s , 而后 者则 要求 10 3一 10 9 K / s 。 因此 , 薄板 坯 连祷 的冷 却条件使可 以 满足 H S L A 钢 晶粒细 化对冷速的要 求 。 5 结 论 ( l) 第二相 粒 子细 化钢 奥 氏体 晶粒 的理论 , 可 概括为 3 个部分 , 即钉扎力 、 临界 粒子 尺 寸和 粒子的粗 化 。 ( 2) 碳 化 物 、 硫化 物 只适 用 于 1 0 0 ℃ 以 下 , 氮 化铝 1 10 0 ℃ 以 下 , 氮 化钦 为 1 20 0 ℃ 以 下 。 氧化钦粒子 稳 定性 高 , 但颗粒大 、 体积分数低 , 51 0 : 由 于在 液 态钢 中溶 解 度较 高 且在 固 态钢 中溶 解 度 又 很小 , 因此有 希 望成 为细化 晶粒的有 应用 前途 的第二相粒子 。 ( 3) 实 验中得 到 了细 小 的 51 0 : 粒 子 , 尺 寸范 围 为 0 . 1 一 2 拜m 。 但 因氧 含量控制 过 低 , 没有 获 得足够 的体积分 数 。 ( 4) 残铝 量 对 51 0 : 粒 子的 体积 分数有 重 要影 响 , 推荐 的硅 、 铝含 量分别 为 0 . 2 % 一 0 . 4 0, 和小 于 0 . 0 1 0, , 氧含量 ( 5 0 一 0 0 ) 大 10 一 4 0,0 为宜 . ( 5 ) 快速凝固 是获 得细 小 51 0 : 粒 子并提 高其体积分数的有效方 法 。 参 考 文 献 1 Z e n e r C . P r i v a t e C o m m u n i c a ti o n t o Sm it h C S . T r a n s A m e r I n s t M e t a ll E n g r s , 19 4 9 , ( 1 75 ) 2 G l a d m a n T . P r o e R o y s o e , 19 6 6 , ( 2 9 4 ) : 3 0 4 3 W a g n e r C . E l e e t r o e h e m , 19 6 1 , ( 6 5 ) : 58 1