·122· 北京科技大学学报 第34卷 1 550 (BC:D.EF.G 1450 T 1400 T -202468101214161820 距凝固前沿距离mm 50 wm 50 um 50 um E 50um 50山m 50 gm G 50m 50m 图5硫化物的形态随凝固前沿距离的变化 Fig.5 Morphological changes of MnS inclusions with distance from the solidification front 在0.1~0.4，G的指数处在0.3~0.7之间. 与实测值基本一致. 前人.山通过实验得出二次枝晶臂间距符合下 4结论 面的关系式，即入2=C(RG)P,C,和P均为常数. 本文中实验所测得的二次枝晶臂间距见表3，通过 (1)随着温度梯度和拉速的增大，MnS的平均 最小二阶乘法拟合后得到 直径减小，数量增多 入2=2095(RG-039. (2) (2)定向凝固过程中硫化物的完全析出温度大 约在固相线温度下100℃左右，其原因可能是钢中 图7为一次枝晶臂间距、二次枝晶臂间距与凝固条 C、Si含量较高，随着凝固的进行，在剩余熔体中C、 件(R,G的拟合结果与实测值之间的关系.可以看 Si含量升高，而C、Si含量的升高，提高了S的活度， 出，拟合结果与实测值基本一致 降低了硫化物的最终析出温度.至于MnS形态改 MnS的平均直径dMs与凝固条件(R,G)之间 变，主要受其组成元素活度的影响，即MS形态的 的关系，通过最小二阶乘法拟合得到 改变受其界面自由能的影响. ds=6.79+1.38lg(R-a“G-1).(3) (3)通过最小二阶乘法对定向凝固实验中钢的 图8为MnS的平均直径das与凝固条件(R,G)的 枝晶臂间距以及硫化物平均直径与凝固条件的关系 拟合结果与实测值之间的关系，可以看出，拟合结果 进行了拟合，拟合结果与前人研究结果相吻合，一次北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 硫化物的形态随凝固前沿距离的变化 Fig． 5 Morphological changes of MnS inclusions with distance from the solidification front 在 0. 1 ～ 0. 4，G 的指数处在 0. 3 ～ 0. 7 之间． 前人［9，11］通过实验得出二次枝晶臂间距符合下 面的关系式，即 λ2 = C1 ( RG) P ，C1 和 P 均为常数． 本文中实验所测得的二次枝晶臂间距见表 3，通过 最小二阶乘法拟合后得到 λ2 = 2 095( RG) － 0. 393 ． ( 2) 图 7 为一次枝晶臂间距、二次枝晶臂间距与凝固条 件( R，G) 的拟合结果与实测值之间的关系． 可以看 出，拟合结果与实测值基本一致． MnS 的平均直径 dMnS与凝固条件( R，G) 之间 的关系，通过最小二阶乘法拟合得到 dMnS = 6. 79 + 1. 38lg ( R － 0. 925 G － 1. 052 ) ． ( 3) 图 8 为 MnS 的平均直径 dMnS与凝固条件( R，G) 的 拟合结果与实测值之间的关系，可以看出，拟合结果 与实测值基本一致． 4 结论 ( 1) 随着温度梯度和拉速的增大，MnS 的平均 直径减小，数量增多． ( 2) 定向凝固过程中硫化物的完全析出温度大 约在固相线温度下 100 ℃ 左右，其原因可能是钢中 C、Si 含量较高，随着凝固的进行，在剩余熔体中 C、 Si 含量升高，而 C、Si 含量的升高，提高了 S 的活度， 降低了硫化物的最终析出温度． 至于 MnS 形态改 变，主要受其组成元素活度的影响，即 MnS 形态的 改变受其界面自由能的影响． ( 3) 通过最小二阶乘法对定向凝固实验中钢的 枝晶臂间距以及硫化物平均直径与凝固条件的关系 进行了拟合，拟合结果与前人研究结果相吻合，一次 ·122·