第9期 赵东伟等：钙处理对铝镇静钢中非金属夹杂物变性效果的影响 ·1143· 排除FeOz和FeS在夹杂物中的影响，对图5 个夹杂物的面积分数进行计算，得到三类夹杂物钙 中夹杂物中各个区域面积进行计算得到夹杂物各个 对A1203夹杂物钙处理指数分别为61.5%、43.6%和 区域所占面积分数，如图7所示.通过对图中各 65.3%. 16% 15% 28% 47% 9% 15% 28% 45% 10% CaO-Al2O MgO-Al2O CaS Al2O 图7图5中CaO(CaS)-MgO-Al2O3类夹杂物各个区域所占面积分数 Fig.7 Area fractions of different areas for CaO(CaS)-MgO-Al2Os inclusions showing in Fig.5 3结论 学.钢铁，2007,42(9)：32) (1)Factsage理论计算发现，CaO-CaS-Al2Og [2]Yang J,Wang X H,Jiang M,et al.Effect of calcium treat- ment on non-metallic inclusions in ultra-low oxygen steel 三元相图中液相区各成分质量分数为CaO refined by high basicity high Al2O3 slag.J Iron Steel Res 32%58%、CaS0~5%以及A120342%65%,并 Int,2011,18(7):08 且钙处理后CaO含量逐渐增加，CaS含量有逐渐 [3]Haida D,Emi T,Kasai G,et al.Mechanism of sul- 减小 fide shape control in continuously cast HSLA steel slabs (2)夹杂物的面扫描分布发现CaO(CaS) treated with Ca and/or RE.Tetsu-to-Hagane,1980,66(3): Al2Og-MgO夹杂物成分为xCaO-yAl2O3+mMgO. 354 nAl2O3+Al2O3+CaS.钙处理前后CaO(CaS)-Al2O3 [4 Yang J,Wang X H,Wang W J.Thermodynamic evalua- 夹杂物的演变规律为：Al203→Al203+CaO6Al203 tion and control of precipitation of calcium sulfide inclu- +CaS-→CaO.2Al2O3+CaS(CaS较多，Ca0较 sion in ultra-low oxygen steel.Iron Steel,2011,46(6):45 (杨俊，王新华，王万军.超低氧钢中硫化钙夹杂析出的热 少)→Ca0-2Al203+CaS(CaS较少，Ca0较多). 力学讨论及控制.钢铁，2011,46(6)：45) (3)对于[%S≥0.01钢种，钙处理后Ca能够使 5]Wang K Z,Sun W.Study on Ca-treatment process and Al203变性为CaO-Al2O3,同时夹杂物中也有很高 inclusions in high aluminium low carbon steel.Res fron 的CaS成分，随着钙处理的充分进行，CaS将由内 Steel,2005(3:38 及外向CaO-Al2O3逐渐转变 (汪开忠，孙维.低碳高铝钢钙处理工艺及对钢中夹杂物的 (4)对夹杂物电镜面分布结果的描边处理，能 影响.钢铁研究，2005(3)：38) 够较好地反映夹杂物内部结构组成，这为研究夹杂 [6]Geldenhuis J M A,Pistorius P C.Minimisation of cal- 物的组成提供了一种新的途径 cium additions to low carbon steel grades.fronmaking (⑤)在分析出夹杂物各个区域组成的基础上， Steelmaking,2000,27(6):442 采用钙处理指数对Ca处理效果进行评价，相比较 [7]Zhang C J,Cai KK,Yuan W X,et al.Performance re- quirements and productive feature of pipeline steel.Steel- CaO/Al2O3比和Ca/Al比而言，更能直接反映出 making,2002,18(5):40 Ca对Al2O3的变性效果 (张彩军，蔡开科，袁伟霞，等。管线钢的性能要求与炼钢生 产特点.炼钢，2002,18(5)：40) 参考文献 8 Liu J H,Wu H J,Bao Y P,et al.Evaluation standard of calcium treatment in high grade pipeline steel.J Univ [1]Han Z J,Lin P.Liu L,et al.Thermodynamics of calcium Sci Technol Beijing,2010,32(3):312 treatment for 20CrMnTiH1.Iron Steel,2007,42(9):32 (刘建华，吴华杰，包燕平，等。高级别管线钢钙处理效果评 (韩志军，林平，刘浏，等.20 CrMnTiH1齿轮钢钙处理热力 价标准.北京科技大学学报，2010,32(3)：312)第 9 期 赵东伟等：钙处理对铝镇静钢中非金属夹杂物变性效果的影响 1143 ·· 排除 FeOx 和 FeS 在夹杂物中的影响，对图 5 中夹杂物中各个区域面积进行计算得到夹杂物各个 区域所占面积分数，如图 7 所示. 通过对图中各 个夹杂物的面积分数进行计算，得到三类夹杂物钙 对 Al2O3 夹杂物钙处理指数分别为 61.5%、43.6%和 65.3%. 图 7 图 5 中 CaO(CaS)-MgO-Al2O3 类夹杂物各个区域所占面积分数 Fig.7 Area fractions of different areas for CaO(CaS)-MgO-Al2O3 inclusions showing in Fig.5 3 结论 (1) Factsage 理论计算发现，CaO-CaS-Al2O3 三 元 相 图 中 液 相 区 各 成 分 质 量 分 数 为 CaO 32%∼58%、CaS 0∼5%以及 Al2O3 42%∼65%， 并 且钙处理后 CaO 含量逐渐增加，CaS 含量有逐渐 减小. (2) 夹杂物的面扫描分布发现 CaO(CaS)- Al2O3-MgO 夹杂物成分为 xCaO·y Al2O3 + mMgO· n Al2O3+Al2O3+CaS. 钙处理前后 CaO(CaS)-Al2O3 夹杂物的演变规律为：Al2O3 →Al2O3+CaO·6Al2O3 +CaS→CaO·2Al2O3+CaS (CaS 较多， CaO 较 少)→CaO·2Al2O3+CaS (CaS 较少，CaO 较多). (3) 对于 [%S]>0.01 钢种，钙处理后 Ca 能够使 Al2O3 变性为 CaO-Al2O3，同时夹杂物中也有很高 的 CaS 成分，随着钙处理的充分进行，CaS 将由内 及外向 CaO-Al2O3 逐渐转变. (4) 对夹杂物电镜面分布结果的描边处理，能 够较好地反映夹杂物内部结构组成，这为研究夹杂 物的组成提供了一种新的途径. (5) 在分析出夹杂物各个区域组成的基础上， 采用钙处理指数对 Ca 处理效果进行评价，相比较 CaO/Al2O3 比和 Ca/Al 比而言，更能直接反映出 Ca 对 Al2O3 的变性效果. 参 考 文 献 [1] Han Z J, Lin P, Liu L, et al. Thermodynamics of calcium treatment for 20CrMnTiH1. Iron Steel, 2007, 42(9): 32 (韩志军, 林平, 刘浏, 等. 20CrMnTiH1 齿轮钢钙处理热力 学. 钢铁, 2007, 42(9): 32) [2] Yang J, Wang X H, Jiang M, et al. Effect of calcium treat￾ment on non-metallic inclusions in ultra-low oxygen steel refined by high basicity high Al2O3 slag. J Iron Steel Res Int, 2011, 18(7): 08 [3] Haida D, Emi T, Kasai G, et al. Mechanism of sul- fide shape control in continuously cast HSLA steel slabs treated with Ca and/or RE. Tetsu-to-Hagane, 1980, 66(3): 354 [4] Yang J, Wang X H, Wang W J. Thermodynamic evalua￾tion and control of precipitation of calcium sulfide inclu￾sion in ultra-low oxygen steel. Iron Steel, 2011, 46(6): 45 (杨俊, 王新华, 王万军. 超低氧钢中硫化钙夹杂析出的热 力学讨论及控制. 钢铁, 2011, 46(6): 45) [5] Wang K Z, Sun W. Study on Ca-treatment process and inclusions in high aluminium low carbon steel. Res Iron Steel, 2005(3): 38 (汪开忠, 孙维. 低碳高铝钢钙处理工艺及对钢中夹杂物的 影响. 钢铁研究, 2005(3): 38) [6] Geldenhuis J M A, Pistorius P C. Minimisation of cal￾cium additions to low carbon steel grades. Ironmaking Steelmaking, 2000, 27(6): 442 [7] Zhang C J, Cai K K, Yuan W X, et al. Performance re￾quirements and productive feature of pipeline steel. Steel￾making, 2002, 18(5): 40 (张彩军, 蔡开科, 袁伟霞, 等. 管线钢的性能要求与炼钢生 产特点. 炼钢, 2002, 18(5): 40) [8] Liu J H, Wu H J, Bao Y P, et al. Evaluation standard of calcium treatment in high grade pipeline steel. J Univ Sci Technol Beijing, 2010, 32(3): 312 (刘建华, 吴华杰, 包燕平, 等. 高级别管线钢钙处理效果评 价标准. 北京科技大学学报, 2010, 32(3): 312)