.888 北京科技大学学报 第29卷 径大的氧化物，在凝固过程中氧化物半径几乎不发 生变化，因此可以通过氧化物半径的大小来区分其 是一次氧化物还是二次氧化物.例如在冷却速率为 500Kmim的情况下，半径小于1m的氧化物，可 以认为它是在凝固过程中析出并长大的；而大于 SiO, 1m的氧化物，则可以认为是在凝固前就存在的一 次氧化物，另外通过计算表明，如果凝固过程中只 生成Al2O3夹杂物，其尺寸不会影响帘线钢的拉拔 ALO. 性能 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 在钢液凝固过程中，当∫。=0.44左右时，反应 周相分数，人 式(4)开始发生，因此$i02开始析出.由于钢液中 Sⅰ含量远远大于溶解氧含量，因此在SiO2长大过程 图12钢液凝固过程中A2Os和SiO2的析出 Fig.12 Precipitation of Al2Os and SiO:during solidification 中，[0]的扩散为限制性环节.通过式(1)、(4)、(6)、 (7)联合求解得出图12.从图12可以看出，在钢液 对铸坯中发现的Ca0SiO2一Al2O3系夹杂物进 凝固过程中Al203先析出，当f,=0.44时Si02开始 行Ca、Al、Si面扫描，如图13.结果发现，夹杂物中 在Al203的基础上析出，同时SiO2、Al203一起长 Ca、Al,Si分布不均匀，且含有单独的Al203夹杂物 大，最终夹杂物长大后半径约为4.7m,其中阴影 分析其原因可能是在钢液凝固过程中初生成 部分为Al203夹杂物，上面部分为Si02夹杂物，由 Al203,随着钢液的凝固又在Al2O3的基础上形成了 于SiO2、Al2O3夹杂物长大的限制性环节分别为 Ca0SiO2一Al203系复合夹杂物，由于钢液流动以 [0]、[A1]在钢液中的扩散，所以两种夹杂物的长大 及部分钢液的凝固，刚开始形成的A1203不一定处 速率不同，在析出夹杂物中A203含量越来越少， 于夹杂物的正中心，而且Ca0Si02一Alz03和Al203 而Si02含量越来越高 的互扩散导致两种夹杂物的界面不很明显， e128x128) sKH159%-121128.128)CaKa350-3836)128128 时128x12湖 sKH19%-12)128x128CK3550-336)1812清 Ka4575-609)(128x12 AH132-168)(2sx12周 1H620-64)(18x12淘 K555-6B9)(2,12湖AKH13-162)(1x2 f620634)12减12淘 图13Ca0SiO,一A1Os系复合夹杂物的Si、A1、Ca,M血e面扫描 Fig.13 Pictures of surface scanning of Si,Al.Ca,Mn and Fe in CaO SiOzAl2Os inclusions 减小.当冷却速度为l00Kmin时，凝固末期析出 6 结论 Al203夹杂物的半径为2.5m,析出复合A203一 (1)A203夹杂物在凝固过程中先析出，且 Si02夹杂物的半径为4.7m; Al2O3夹杂物长大的限制性环节为[A]在钢液中扩 (4)随着凝固的进行，夹杂物中Si02含量增 散； 加，A203含量下降 (2)当凝固分数等于0.44时Si02开始析出， 且SO2长大的限制性环节为[0]在钢液中扩散； 参考文献 (③)析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而 [1]Goto H.Miyazawa K.Kadoy T.Effect of the composition of ox-径大的氧化物‚在凝固过程中氧化物半径几乎不发 生变化．因此可以通过氧化物半径的大小来区分其 是一次氧化物还是二次氧化物．例如在冷却速率为 500K·min －1的情况下‚半径小于1μm 的氧化物‚可 以认为它是在凝固过程中析出并长大的；而大于 1μm的氧化物‚则可以认为是在凝固前就存在的一 次氧化物．另外通过计算表明‚如果凝固过程中只 生成 Al2O3 夹杂物‚其尺寸不会影响帘线钢的拉拔 性能． 在钢液凝固过程中‚当 f s＝0∙44左右时‚反应 式（4）开始发生‚因此 SiO2 开始析出．由于钢液中 Si 含量远远大于溶解氧含量‚因此在 SiO2 长大过程 中‚［O］的扩散为限制性环节．通过式（1）、（4）、（6）、 （7）联合求解得出图12．从图12可以看出‚在钢液 凝固过程中 Al2O3 先析出‚当 f s＝0∙44时SiO2 开始 在 Al2O3 的基础上析出‚同时 SiO2、Al2O3 一起长 大．最终夹杂物长大后半径约为4∙7μm‚其中阴影 部分为 Al2O3 夹杂物‚上面部分为 SiO2 夹杂物．由 于SiO2、Al2O3 夹杂物长大的限制性环节分别为 ［O］、［Al］在钢液中的扩散‚所以两种夹杂物的长大 速率不同．在析出夹杂物中 Al2O3 含量越来越少‚ 而 SiO2 含量越来越高． 图12 钢液凝固过程中 Al2O3 和 SiO2 的析出 Fig．12 Precipitation of Al2O3and SiO2during solidification 对铸坯中发现的 CaO－SiO2－Al2O3 系夹杂物进 行 Ca、Al、Si 面扫描‚如图13．结果发现‚夹杂物中 Ca、Al、Si 分布不均匀‚且含有单独的 Al2O3 夹杂物． 分 析 其 原 因 可 能 是 在 钢 液 凝 固 过 程 中 初 生 成 Al2O3‚随着钢液的凝固又在 Al2O3 的基础上形成了 CaO－SiO2－Al2O3 系复合夹杂物．由于钢液流动以 及部分钢液的凝固‚刚开始形成的 Al2O3 不一定处 于夹杂物的正中心‚而且 CaO－SiO2－Al2O3 和 Al2O3 的互扩散导致两种夹杂物的界面不很明显． 图13 CaO－SiO2－Al2O3 系复合夹杂物的 Si、Al、Ca、Mn、Fe 面扫描 Fig．13 Pictures of surface scanning of Si‚Al‚Ca‚Mn and Fe in CaO－SiO2－Al2O3inclusions 6 结论 （1） Al2O3 夹杂物在凝固过程中先析出‚且 Al2O3 夹杂物长大的限制性环节为［Al］在钢液中扩 散； （2） 当凝固分数等于0∙44时 SiO2 开始析出‚ 且 SiO2 长大的限制性环节为［O］在钢液中扩散； （3） 析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而 减小．当冷却速度为100K·min －1时‚凝固末期析出 Al2O3夹杂物的半径为2∙5μm‚析出复合 Al2O3－ SiO2 夹杂物的半径为4∙7μm； （4） 随着凝固的进行‚夹杂物中 SiO2 含量增 加‚Al2O3 含量下降． 参 考 文 献 ［1］ Goto H‚Miyazawa K‚Kadoy T．Effect of the composition of ox- ·888· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷