含碲非调质钢38MnVS6水口结瘤成因分析

摘要

为调控钢中硫化物的夹杂形态和分布,提升产品品质,以碲处理工艺代替钙处理工艺开发了高品质含碲非调质钢38MnVS6,但在生产过程中会产生水口结瘤现象.为分析水口结瘤的形成原因,采用X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜分析及热力学计算等,解析了水口结瘤物的主要物相及与钢中夹杂物的关系,探究了其与碲处理工艺的关联性.研究结果表明,水口结瘤物主要由CaO·2Al_(2)O_(3)和MgO·Al_(2)O_(3)组成,不含碲相关的物相,其与钢中的氧化物夹杂成分相近,因此水口结瘤并不是由碲直接造成的.在碲处理工艺替换钙处理工艺后,钢中钙质量百分比浓度不足以将Al_(2)O_(3)改质为低熔点12CaO·7Al_(2)O_(3),当前钢中Al和Ca主要生成的钙铝酸盐夹杂为CaO·2Al_(2)O_(3).此外,钢中残余的少量Mg使Al_(2)O_(3)转变为MgO·Al_(2)O_(3),对应的Mg质量百分比浓度为0.25×10^(-6)~1.46×10^(-6).当钢液流经水口时,CaO·2Al_(2)O_(3)与MgO·Al_(2)O_(3)在水口内壁相互烧结黏附,不断聚集增厚,最终形成水口结瘤.