稀土镁在SS400钢中的作用机理研究

摘要

本研究通过改变稀土、镁的加入量，进行了RE-Mg复合处理的SS400钢的试验研究，来确认稀土、镁在变质夹杂、去除夹杂、改善显微组织和动态再结晶中的作用。 首先，通过金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对4种不同稀土、镁含量的试样中夹杂物进行观察。试验表明：稀土、镁可以使钢中非金属夹杂物变性，有效控制夹杂物的大小、分布和形貌，使其平均颗粒直径减小并呈弥散分布。硫化物夹杂物尺寸由15.35μm减小到9.83μm，氧化物夹杂物尺寸由18.52μm减小到8.79μm。 其次，将试样正火、淬火处理后，通过金相显微镜、扫描电镜对4种不同稀土、镁含量的试样组织进行观察。试验表明：稀土、镁的加入改善SS400钢显微组织，细化晶粒，使组织晶粒度提高，晶粒度等级由7~7.5提高到9~9.5；使SS400钢珠光体组织片间距明显减小，平均珠光体片层间距由334.6 nm减小到130.4 nm；使钢中珠光体数量减少，珠光体面积百分数由23.16％减小到16.61％；显微硬度提高，由148.2提高到了187；使淬火马氏体组织板条马氏体束细化。 最后，在Gleeble－1500热模拟试验机上测定不同稀土、镁含量的真应变—真应力曲线，分析稀土、镁对SS400钢动态再结晶的影响。实验表明：稀土对动态再结晶有强的固溶拖曳作用，稀土、镁复合处理后SS400钢形变抗力大；动态再结晶开始时间Rs增大，提高了再结晶温度。 本课题在低合金钢中加入微量稀土、镁，提高钢质增强国际竞争力，把稀土资源优势转化为钢的品种优势和经济优势，具有十分重大的意义。