。576 北京科技大学学报 第32卷 质量分数为(150~210)×10，要限制TN的过早 的显微组织进行统计分析，试样中铁素体与珠光体 析出，在形成之后必须采用合理控制氧含量的 的比例为31一41.不同类型夹杂物在铁素体和珠 工艺路线，才有利于促进T氧化物尽早析出.热力 光体中的分配比例不同，夹杂物绝大多数都处于铁 学计算结果表明，在1873K的条件下，N的质量分 素体或铁素体边界上，如T类夹杂出现在铁素体 数为200×10时，只要氧活度大于7.5×10，即 和珠光体中的比例为161而统计的1000个T氧 O/火于0038就不会有TN的析出. 化物夹杂都出现在铁素体或其边界上.通过统计分 析夹杂物与铁素体和珠光体之间的相对位置关系 =1 anan=0.5 an=l 将夹杂物诱导铁素体析出总结为三种类型六种 -05 140 形式 =0 4=0 120 (1)A类：夹杂物诱导析出系数定义为1.在此 100元 80 种类型关系中，夹杂物与钢基体组织相对位置关系 25 50 60 40 主要有两种形式：①在大片珠光体中，以夹杂物为 20 中心形成一个或多个铁素体晶粒，如图6所示；② 1505045403530252015105P w/106 在铁素体中夹杂物周围形成小的铁素体晶粒，可能 图41873KFeT-O-N系中TiNO活度相互关系 形成一个也可能形成多个，如图7所示.这两种形 Fg 4 Activity relat ions ofTi N andO in the FeTioN syswm at 式认为夹杂物对铁素体诱导析出起着关键作用，因 1873K 此定义这两种形式夹杂物的诱导析出系数为1 (2)B类：夹杂物诱导析出系数定义为05在 0.07 0.06 此种类型关系中，夹杂物与钢基体组织相对位置关 0.05 2N+Ti.0=30+2TiN) 1787K 系主要有三种形式：①夹杂物处于铁素体和珠光体 的边界上，如图8所示：②夹杂物处于铁素体晶粒 0.03 1873K 中，铁素体平均尺寸远大于夹杂物尺寸，如图9所 0.02 0.01 示；③夹杂物处于两个或多个铁素体的晶界上，铁 %12345678910 素体晶粒的当量直径远大于夹杂物尺寸，如图10 10 所示. 图5 Fe-Ti-O-N系TN生成可能性 对于此种类型的夹杂物和钢基体组织的位置关 Fg 5 Fomation possbility ofTN in the FeON system 系，夹杂物对铁素体的析出是否起到诱导促进作用， 3实验结果和分析 难以确定.对于夹杂物周围或一侧的铁素体晶粒， 其在夹杂物诱导作用下析出的可能性很大.因此定 3.1夹杂物诱导铁素体析出的特征及其诱导能力 义该类型下的三种形式夹杂物的诱导系数为05 3.1.1夹杂物诱导铁素体析出的特征 (3)C类：夹杂物诱导析出系数定义为0夹杂 通过热态实验，在不同实验工艺下，对所有试样 物处于珠光体中，夹杂物周围没有形成铁素体，如 10m 图6珠光体中夹杂物诱导析出铁素体品粒形貌特征.（号TA上SMmO-S类复合夹杂物：(bT:S:-M血O-S类复合夹杂物 Fig 6 Mophokgies of ncusin_induced intra granular ferrise in pearlitegm ins (a TiAlSiMnO-S complex inclusins (b TiSiMnO-S cm. plex nc lusims北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 质量分数为 ( 150 ～ 210) ×10 -6 , 要限制 TiN的过早 析出, 在形成 VN之后必须采用合理控制氧含量的 工艺路线, 才有利于促进 Ti氧化物尽早析出.热力 学计算结果表明, 在 1 873 K的条件下, N的质量分 数为 200 ×10 -6时, 只要氧活度大于 7.5 ×10 -6 , 即 O/N大于 0.038, 就不会有 TiN的析出. 图 4 1 873KFe-Ti--O-N系中 Ti、N、O活度相互关系 Fig.4 ActivityrelationsofTi, NandOintheFe-Ti-O-Nsystemat 1 873K 图 5 Fe--Ti--O-N系 TiN生成可能性 Fig.5 FormationpossibilityofTiNintheFe-O-Nsystem 图 6 珠光体中夹杂物诱导析出铁素体晶粒形貌特征.( a) Ti--Al-Si--Mn--O-S类复合夹杂物;( b) Ti--Si-Mn-O--S类复合夹杂物 Fig.6 Morphologiesofinclusion-inducedintra-granularferriteinpearlitegrains:( a) Ti-Al-Si-Mn-O-Scomplexinclusions;(b) Ti-Si-Mn-O-Scom￾plexinclusions 3 实验结果和分析 3.1 夹杂物诱导铁素体析出的特征及其诱导能力 3.1.1 夹杂物诱导铁素体析出的特征 通过热态实验, 在不同实验工艺下, 对所有试样 的显微组织进行统计分析, 试样中铁素体与珠光体 的比例为 3∶1 ～ 4∶1.不同类型夹杂物在铁素体和珠 光体中的分配比例不同, 夹杂物绝大多数都处于铁 素体或铁素体边界上, 如 TiN类夹杂出现在铁素体 和珠光体中的比例为 16∶1, 而统计的 1 000个 Ti氧 化物夹杂都出现在铁素体或其边界上.通过统计分 析夹杂物与铁素体和珠光体之间的相对位置关系, 将夹杂物诱导铁素体析出总结为三种类型六种 形式 . ( 1) A类:夹杂物诱导析出系数定义为 1.在此 种类型关系中, 夹杂物与钢基体组织相对位置关系 主要有两种形式 :① 在大片珠光体中, 以夹杂物为 中心形成一个或多个铁素体晶粒, 如图 6所示 ;② 在铁素体中夹杂物周围形成小的铁素体晶粒, 可能 形成一个也可能形成多个, 如图 7所示 .这两种形 式认为夹杂物对铁素体诱导析出起着关键作用, 因 此定义这两种形式夹杂物的诱导析出系数为 1. ( 2) B类 :夹杂物诱导析出系数定义为 0.5.在 此种类型关系中, 夹杂物与钢基体组织相对位置关 系主要有三种形式 :①夹杂物处于铁素体和珠光体 的边界上, 如图 8所示 ;②夹杂物处于铁素体晶粒 中, 铁素体平均尺寸远大于夹杂物尺寸, 如图 9 所 示;③夹杂物处于两个或多个铁素体的晶界上, 铁 素体晶粒的当量直径远大于夹杂物尺寸, 如图 10 所示 . 对于此种类型的夹杂物和钢基体组织的位置关 系, 夹杂物对铁素体的析出是否起到诱导促进作用, 难以确定 .对于夹杂物周围或一侧的铁素体晶粒, 其在夹杂物诱导作用下析出的可能性很大 .因此定 义该类型下的三种形式夹杂物的诱导系数为 0.5. ( 3) C类 :夹杂物诱导析出系数定义为 0.夹杂 物处于珠光体中, 夹杂物周围没有形成铁素体, 如 · 576·