第36卷第9期 北京科技大学学报 Vol.36 No.9 2014年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sep.2014 F 钢中含Ti夹杂物的衍变规律 隋亚飞，孙国栋”，赵艳2)，王灿国)，郭敏)，张梅)@ 1)北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京1000832)抚顺特殊钢股份有限公司，抚顺113000 ☒通信作者，E-mail:zhangmei(@ustb.edu.cm 摘要系统研究了T-F钢冶炼过程和俦坯中含T夹杂物的组成、分布与微观形貌，揭示了含T夹杂物的衍变规律.热力 学分析和实验结果表明：在F钢冶炼过程中无TN生成，含T夹杂物的存在形式是以T02为主的钛氧化物结合其他氧化物 的复合夹杂；而在连铸凝固过程中，由于钢液温度降低和元素的偏析作用，TN夹杂以异质形核的方式生成.F钢铸坯中非金 属夹杂物主要是大尺寸AL,O,颗粒和存在中间过渡层的TN-A1,TiO,-AL,O,复合夹杂物，其形核长大过程是[A1]、[Ti]和 [0]先在细小的A山20，颗粒上反应生成一层AL,TO,然后TN在AL2TO,表面形核长大.根据连铸过程和铸坯中含钛夹杂物 的研究得出，TT-F钢铸坯中TN夹杂难以去除，但是可以使其变性以实现对钢中含钛夹杂物的控制. 关键词F钢；炼钢；连铸；铸坯；夹杂物；钛；衍变规律 分类号T℉701,1 Evolution of titaniferous inclusions in IF steelmaking SUI Ya-fei,SUN Guo-dong,ZHAO Yan,WANG Can-guo,GUO Min),ZHANG Mei 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Fushun Special Steel Co.Ltd.,Fushun 113000,China Corresponding author,E-mail:zhangmei@ustb.edu.cn ABSTRACT The composition,distribution and microtopography of titaniferous inclusions in Ti-IF steel during steelmaking and in the casting billets were investigated systematically,and the evolution of the titaniferous inclusions was described subsequently.Both thermodynamic analysis and experimental results indicate that TiN could not precipitate in the steelmaking process,while the titanifer- ous inclusions exist in the form of a combination of titanium oxides which mainly consists of TiO,and other oxides.In the solidification process of continuous casting,TiN inclusions precipitate in the heterogeneous nucleation way due to the decrease of liquid steel temper- ature and the segregation effect.The main non-metallic inclusions in the casting billets are large size AlO,particles and TiN-Al TiO,- AlO triple-layer complex inclusions with the middle layer of AlTiOs.The nucleation and growth process of TiN-AlTiO-AlO complex inclusions is that [Al],[Ti]and [N]form the middle layer of Al2 TiOs firstly on the AlO,core surface,then TiN nucleates and grows up on the AlTiO surface.Since TiN inclusions in the casting billets are difficultly removed during the steelmaking process, it is feasible to control titaniferous inclusions in the steel by inclusion modification. KEY WORDS IF steel;steelmaking;continuous casting;billets;inclusions;titanium;evolution IF钢(interstitial--free steel)以其优良的深冲性固定为碳氮化合物，从而得到无间隙原子的洁净铁 能和非时效性而被广泛应用于汽车制造业，已成为 素体钢，其钢液成分特点是碳氮含量超低、微合金化 一个国家汽车用钢生产水平的标志.F钢冶炼过程和钢质纯净.这些特点决定了F钢中非金属夹杂 使用铝脱氧，通过加入一定量的钛、铌等强碳氮化合 物含量较低，主要是AL,0,和TiN以及二者的复合 物形成元素，将超低碳钢中的碳、氮等间隙原子完全 物).虽然F钢中非金属夹杂物的含量相对较低， 收稿日期：2013-07-06 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51074009,51072022,50874013)：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-09-005B) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.09.007;http://journals.ustb.edu.cn第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 年 月 钢 中 含 夹 杂物 的 衍变 规律 隋 亚 飞 ， 孙 国 栋” ， 赵 艳“ ） ， 王灿 国 ” ， 郭 敏 ， 张 梅 北京科技 大学钢 铁冶 金 新技术 国 家重 点 实 验室 ， 北京 抚顺特殊钢 股份有 限公司 ， 抚顺 通信作 者 ， 摘 要 系 统研究 了 钢冶炼过程和铸坯 中 含 夹杂物的组成 、 分布与微观形貌 揭示 了 含 夹杂物 的衍变规律 热力 学分析和 实验结果表 明 ： 在 钢 冶炼过程 中 无 生成 含 夹杂物 的 存在形式 是 以 为 主 的 钛氧化物结合其他氧化物 的 复合夹杂 而在连铸凝 固 过程 中 ， 由 于钢液温度 降低 和元素 的 偏析作用 ， 夹杂 以 异质形核 的 方式生成 钢铸坯 中 非 金 属 夹杂物 主要是大尺 寸 颗 粒和 存 在 中 间 过 渡 层 的 复合夹 杂 物 ， 其形 核 长 大过 程 是 、 和 先在细小 的 颗粒上反应生成一 层 ， 然后 在 表 面形 核长大 根据连铸过程 和铸坯 中 含铁夹杂 物 的研究得 出 ， 钢铸坯 中 夹杂难 以 去 除 但是可 以 使其变性 以 实现对钢 中 含钛夹杂物 的 控制 关键词 钢 ； 炼钢 ； 连铸 ； 铸坯 ； 夹杂物 ； 钛 ； 衍变规律 分类 号 ， ” ’ ’ ， ’ ， ： ， ， ， ； ； ； ； ； ； 钢 （ 以 其优 良 的 深 冲 性 固 定为碳氮化合物 从 而得到 无 间 隙原子 的 洁净铁 能和非时效性而被 广 泛 应用 于 汽车 制 造业 ， 已 成为 素体钢 ， 其钢 液成分特点是碳氮含量超低 、 微合金化 一 个 国 家汽车用钢生产水平 的标志 钢 冶炼过程 和钢质纯净 这 些特点 决定 了 钢 中 非 金 属 夹 杂 使用铝脱氧 ， 通过加入一定量 的 钛 、 铌等强碳氮化合 物含量较低 ， 主要是 和 以 及二 者 的 复合 物形成元素 ， 将超低碳钢 中 的 碳 、 氮等间 隙 原子完全 物 虽然 钢 中 非金属 夹杂物 的 含量相对较低 ， 收稿 日 期 ： 基 金项 目 ： 国家 自 然科学基金资 助 项 目 （ ， ， ； 中 央 高 校基本科研业务 费专项 资金资 助项 目 （ ； ；