·476· 北京科技大学学报 1993年No.5 表2不同温度下奥氏体的晶粒度 Table 2 Grain size at different temperatures 温 度，C 状态 样号 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1 3.5 .3.5 3.5 3 1 0 -1 铸 2 3.5 3.5 3. 2.51 05 -1 3 3.5 3.5 3.5 2.5 1.5 0.5 0 -4 3.5 3.5 3 2.5 1.5 0.5 0 5 3.5 3.5 3 2.5 0.5 0 轧 6 3.5 3.5 3.5 3 1.5 0 -1 .7 3.5 3.5 3.5 3 0 -1 3.2典型的Si02粒子 在试样中观察到MnS、A12O,、SiO2,ZrO2等硫化物、氧化物以及氧疏化物。SiO2 粒子的尺寸大约0.1~24m,如图1、2所示。在所有试样中只发现1个大尺寸SiO2颗粒 (3um)。电子衍射分析得出SiO2颗粒多为非晶态。 3.3颗粒的尺寸分布 经HITACHI S700统计的第二相粒子的分布频数见图3。 3.4凝固速度对奥氏体晶粒长大的影响 在同样热处理温度下，钢锭边缘部位试样的奥氏体晶粒度比中部试样有明显的减小。 4 讨论 41实验结果的意义 实验结果表明，细小的SiO2粒子可以在HSLA钢中生成，绝大多数尺寸为01~ 1.5m,这样的尺寸可以对晶界实现有效的钉轧。细小SiO2粒子的生成可归于Si02粒子 在液态钢中有较高溶解度和在固相中溶解度极小的缘故，也就是说，大多数SO2粒子是 在钢凝固及固相转变过程中生成的。 4.2体积分数低的原因 尽管实验中有细小SO2生成，但钢的奥氏体粗化温度仍然不超过1200℃，这是由于 SO2粒子体积分数过低。实验钢中的全氧含量大约30×104%，即使该氧含量全部形成 SiO2粒子，体积分数也只有： f=%01.g.2=0.003×g×3.33=0.0187% 32 Pp 32 根据G Ladman公式(5)，在HSLA钢中，第二相粒子体积分数超过0.030%时，才能实 现晶粒细化。致使体积分数小的原因可能是： (1)钢中[O]含量低。由于熔化时采用了13.3Pa和1333.2Pa真空度，钢液加硅前全 氧含量仅为30×104%，因而导致SiO2粒子的体积分数小。为实现晶粒细化，推荐的氧 含量应为(50~100)×10-4%。· 4 7 6 · 北 京 , 科 技 大 学 学 报 19 93 年 N o . 5 表 2 不同温度下奥氏体的晶粒度 T a b l e 2 G r a i n 血 e a t d i fe 跨n t t e m P e r a tU er s 混 除 , ℃ 状态 样 号 温 度 , ℃ 1 0 5 0 1 10 0 1 1 50 1 20 0 1 30 0 月 一 . , 一一一一一, ~~ ~ ~ 一一一 廿 -一 一 一一 一 -一 , - , 尸 . 一 , 一尸 一一- 甲 - , -一 一一 - 一 . 一一 ~ 一一一一 - —一 — ~ 一 ~ , 一 - , ~一一 — 1 3 - . 5 . 3 . 5 · 3 . 5 3 1 0 一 1 2 5 :05.一 2 . 5 2 . 5 ù以、 ù、 à : IJ , 气 J é`J : 曰飞月」 亡J ù、曰一工J … , jJ ,、 `J é ù I J`J , : à,乍、J _ 7 3 . 5 3 . 5 3 _ 5 3 1 0 一 } -3 2 典型的 51 0 : 粒子 在试样 中观察到 M n S 、 A 1 20 3 、 51 0 2 、 Z Or : 等硫 化物 、 氧化物以及 氧 硫化物 。 51 0 2 粒子 的尺寸 大 约 0 . 1一 2拜m , 如图 1 、 2 所 示 。 在 所有 试样 中只 发现 1 个大 尺 寸 51 0 : 颗粒 (3升m ) 。 电子衍射分析得 出 51 0 : 颗粒多为非 晶态 。 .3 3 颗粒 的尺寸 分布 经 H I T A C H I 5 70 0 统计的第二相 粒子的分布 频数见图 3 。 .3 4 凝固速度对奥氏体晶粒长大的影响 在 同样热处理温度下期锭边 缘部位试样的 奥 氏体晶粒度 比中部试样有 明显 的减 小 。 4 讨 论 .4 1 实验结 果的意义 实验结果表 明 , 细小 的 51 0 : 粒子 可以 在 H S L A 钢 中生 成 , 绝 大 多数 尺寸为 0 . 1一 L S声n 耳 , 这 样的尺 寸可 以对晶 界 实现 有效 的钉轧 。 细小 51 0 : 粒子的生成可 归于 5 10 2 粒子 在液态钢 一 中有较高溶解度和 在固相 中溶解 度极 小的缘故 , 也 就是说 , 大多 数 51 0 : 粒子 是 在钢 凝固及 固相转变过程中生 成的 。 ` ’ ` .4 2 体积分数低的原 因 尽 管实 验中有细 小 51 0 2 生成 , 但钢 的奥 氏体粗化温度 仍然不 超过 1 2 0 ℃ , 这是 由于 51 0 : 粒子 体积分数过 低 。 实验钢 中的 全氧含量大 约 30 x 1 J 4 % , 即使该 氧含量全部形成 51 0 : 粒 子 , 体积分数也 只有: , 。 , ~ 、 6 2 D , , 、 _ _ 6 2 , _ _ _ 、 . 、 _ _ r 二 t u/ ’O U 1 . 二二尸 . 一 = U . U U j X 几二二 . X j j j 二 U , U I 乙 I u/ 6 j 之 P p j Z 根据 G L ad m a n 公式( 5), 在 H S L A 钢 中 ,第二相 粒子体积分数超过 .0 0 30 % 时 ,才能实 ` 现晶粒细化 。 致使体积分数 小的 原因可能是 二 ( l) 钢 中【o1 含 量低 。 由 一 于熔化时来用 了 1 3 . 3 P a 和 1 3 3 3 . 2 P a 真 空度 , 钢 液加 硅 前全 氧含 量仅为 30 x 1-0 4 % , 因而 导 致 51 0 : 粒子 的体 积分戮小 。 为实现晶粒细化 , 推荐的 氧 含量应 为 ( 50 一 10 ) X I O 一 4 % 。 一 , -