通过钛脱氧细化低碳高锰钢显微组织：奥氏体晶粒长大和分解

摘要

本文研究了脱氧夹杂物对低碳钢显微组织演变的影响。将低碳（0．07％wt％）、高锰（0．9wt％）钢在A2O3或MgO坩埚中通过添加铝（0．05wt％）或钛（0．05、0．03或0．015wt％）进行脱氧。试验在容量400g真空炉中完成，然后在铜模中浇铸，冷却速率介于2．0～6．0K／s之间。为了研究冷却速率的影响，将这些浇铸试样重新熔化并且以各种不同冷却速率进行冷却，冷却速率从1—100k／s，采用高温共焦激光扫描显微镜（CSLM）予以分析。在所有钛镇静钢试样中，氧化物夹杂尺寸均较小并且夹杂物密度高于那些铝镇静钢试样。在钛镇静钢试样中，夹杂物尺寸和密度随氧含量的增加而增加，夹杂物尺寸随着冷却速率的增加而减少，夹杂物密度随冷却速率的增加而增加。采用共焦激光扫描显微镜（CSLM）研究钛镇静钢和铝镇静钢试样两者之间固态显微组织变化的差别。研究了等温条件下奥氏体晶粒的长大，并且从中发现：钛镇静钢试样中的晶界迁移率和最终晶粒尺寸均低于其它镇静钢。至于奥氏体分解，在从相似的奥氏体晶粒结构连续冷却过程中，由于沉淀反应导致较高的韦氏板条密度，最终导致钛镇静钢试样中的奥氏体分解，使其结构更为细小。夹杂物尺寸对奥氏体晶粒尺寸和奥氏体分解结构均有显著影响，在钛镇静钢试样中可观察到来自夹杂物的铁素体沉淀物不同取向。在最小平均夹杂物尺寸试样中获得最高板条浓度，而不是在最高密度的亚微米夹杂物中获得最高板条浓度。