D0L:10.13374M.issn1001-053x.2011.s1.003 第33卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.33 Suppl.1 2011年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2011 Nb、Tⅵ单稳定高纯铁素体不锈钢铸坯的凝固组织和夹 杂物 孙丽枫2凶王宏坡”刘春来)邹勇 1)东北大学材料与冶金学院，沈阳1108192)山西太钢不锈钢股份有限公司，太原030003 通信作者，E-mail:sunlf(@smm.neu.cdu.cn 摘要采用金相显微镜和扫描电镜，研究并讨论了铌、钛单稳定条件下，高纯铁素体不锈钢的凝固组织及夹杂物的状态.结 果表明：单钛稳定相对单铌稳定能显著提高铁素体不锈钢的等轴晶比例，铌更能起到细化晶粒的作用.铌、钛单稳定条件下铁 素体不锈钢中夹杂物的分布和类型存在较大的差异. 关键词铁素体不锈钢：铌：钛：夹杂物：凝固组织 分类号TG142.23 The solidified structure and inclusions of high-purity ferritic stainless steel stabi- lized with Ti or Nb SUN Li-feng,WANG Hongpo",LIU Chun-ai,ZOU Yong 1)College of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110004,China 2)Shanxi Taigang Stainless Steel Cooperation Limited.Taiyuan 030003.China Corresponding author,E-mail:sunlf@smm.neu.edu.cn ABSTRACT The solidification structure and inclusions of high-purity ferritic stainless steel stabilized with Ti or Nb were investigated by the optical microscopy (OM)and scanning electron microscopy (SEM).The results showed that Ti could increase the isometric crystal ratio and Nb could refine crystal size in the high-purity ferritic stainless steel.The composition and status of inclusions were all significantly different in the high-purity ferritic stainless steel stabilized with Ti and Nb,respectively. KEY WORDS ferritic stainless steel:niobium;titanium;inclusions;solidification structure 铁素体不锈钢的凝固组织以及夹杂物的含量、镍和铜线等为原料，采用200kg真空感应炉冶炼，即 形态和分布直接影响后续的轧制、热处理等工艺的 将出钢时加入稳定化合金铌铁和钛铁，混匀，浇铸成 制定)，而且最终决定了铁素体不锈钢的产品质 约110kg的铸锭.试验钢的成分如表1所示. 量.目前，国内对铁素体不锈钢的研究主要集中在 为了避开缩孔的区域和保证成分的均匀性，在 最终产品性能上4]，而对铸锭的研究少见报道. 铸锭中部截取尺寸为80mm×20mm×20mm的长 铌、钛作为铁素体不锈钢中稳定C和N的合金元 方体试样，研究铸锭横截面的凝固组织.在平行于 素，对铸坯的影响是不可忽视的.因此，有必要对 铸锭轴线方向截取尺寸为20mm×20mm×20mm 铌、钛单稳定条件下，高纯铁素体不锈钢的凝固组织 的试样进行夹杂物研究.试样经砂纸打磨后用抛光 及夹杂物的状态进行系统的研究与分析. 机对其进行抛光，在腐蚀液中腐蚀后，采用金相显微 镜及扫描电镜进行分析. 1实验 试验钢以工业纯铁、硅铁、电解锰、金属铬、烧结 收稿日期：20110801 基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(N100302010)第 33 卷 增刊 1 2011 年 12 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 Suppl． 1 Dec． 2011 Nb、Ti 单稳定高纯铁素体不锈钢铸坯的凝固组织和夹 杂物 孙丽枫1，2) 王宏坡1) 刘春来2) 邹 勇2) 1) 东北大学材料与冶金学院，沈阳 110819 2) 山西太钢不锈钢股份有限公司，太原 030003 通信作者，E-mail: sunlf@ smm． neu． edu． cn 摘 要 采用金相显微镜和扫描电镜，研究并讨论了铌、钛单稳定条件下，高纯铁素体不锈钢的凝固组织及夹杂物的状态． 结 果表明: 单钛稳定相对单铌稳定能显著提高铁素体不锈钢的等轴晶比例，铌更能起到细化晶粒的作用． 铌、钛单稳定条件下铁 素体不锈钢中夹杂物的分布和类型存在较大的差异． 关键词 铁素体不锈钢; 铌; 钛; 夹杂物; 凝固组织 分类号 TG142. 23 The solidified structure and inclusions of high-purity ferritic stainless steel stabi￾lized with Ti or Nb SUN Li-feng1，2) ，WANG Hong-po 1) ，LIU Chun-lai 2) ，ZOU Yong2) 1) College of Materials and Metallurgy，Northeastern University，Shenyang 110004，China 2) Shanxi Taigang Stainless Steel Cooperation Limited，Taiyuan 030003，China Corresponding author，E-mail: sunlf@ smm． neu． edu． cn ABSTRACT The solidification structure and inclusions of high-purity ferritic stainless steel stabilized with Ti or Nb were investigated by the optical microscopy ( OM) and scanning electron microscopy ( SEM) ． The results showed that Ti could increase the isometric crystal ratio and Nb could refine crystal size in the high-purity ferritic stainless steel． The composition and status of inclusions were all significantly different in the high-purity ferritic stainless steel stabilized with Ti and Nb，respectively． KEY WORDS ferritic stainless steel; niobium; titanium; inclusions; solidification structure 收稿日期: 2011--08--01 基金项目: 中央高校基本科研业务费资助项目( N100302010) 铁素体不锈钢的凝固组织以及夹杂物的含量、 形态和分布直接影响后续的轧制、热处理等工艺的 制定［1--3］，而且最终决定了铁素体不锈钢的产品质 量． 目前，国内对铁素体不锈钢的研究主要集中在 最终产品性能上［4--5］，而对铸锭的研究少见报道． 铌、钛作为铁素体不锈钢中稳定 C 和 N 的合金元 素，对铸坯的影响是不可忽视的． 因此，有必要对 铌、钛单稳定条件下，高纯铁素体不锈钢的凝固组织 及夹杂物的状态进行系统的研究与分析． 1 实验 试验钢以工业纯铁、硅铁、电解锰、金属铬、烧结 镍和铜线等为原料，采用 200 kg 真空感应炉冶炼，即 将出钢时加入稳定化合金铌铁和钛铁，混匀，浇铸成 约 110 kg 的铸锭． 试验钢的成分如表 1 所示． 为了避开缩孔的区域和保证成分的均匀性，在 铸锭中部截取尺寸为 80 mm × 20 mm × 20 mm 的长 方体试样，研究铸锭横截面的凝固组织． 在平行于 铸锭轴线方向截取尺寸为 20 mm × 20 mm × 20 mm 的试样进行夹杂物研究． 试样经砂纸打磨后用抛光 机对其进行抛光，在腐蚀液中腐蚀后，采用金相显微 镜及扫描电镜进行分析． DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.s1.003