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高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成及控制

Formation and control of spinel inclusions in high-speed heavy rail steel

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高速重轨钢采用无铝脱氧工艺,但是钢中常发现大颗粒纯的MgO-Al2O3夹杂物,严重影响产品质量.为了明确高速重轨钢中尖晶石夹杂物的来源,进一步控制重轨钢中夹杂物,通过对重轨钢拉伸断口进行分析,结合水口结瘤物分析、热力学计算及典型夹杂物分析,系统研究了高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理.结果 表明,重轨钢中的尖晶石夹杂物分为单独存在的尖晶石和钙铝酸盐包裹的尖晶石两类.其中钙铝酸盐包裹的尖晶石为CaO-SiO2-Al2O3-MgO复合夹杂物在降温冷却过程中析出,析出温度与夹杂物中A12O3和MgO质量分数有关;单独存在的小尺寸尖晶石夹杂物为钢液凝固冷却过程中析出,与钢液成分有关.此外,研究还表明,水口结瘤也是重轨钢中出现大颗粒镁铝尖晶石夹杂物的重要原因之一.因此,严格控制合金辅料中Mg、A1s等杂质元素质量分数,防止钢液发生二次氧化、降低耐火材料侵蚀等,尽可能降低夹杂物中的Al2O3和MgO质量分数,对控制重轨钢中尖晶石夹杂物,提高产品质量至关重要.

储焰平、谌智勇、刘南、张立峰

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北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083

内蒙古包钢钢联股份有限公司炼钢厂,内蒙古包头014010

高速重轨钢 尖晶石 非金属夹杂物 水口结瘤

国家自然科学基金资助项目中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

51725402FRF-TP-17-001C2感谢稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室GREM北京科技大学高品质钢研究中心HQSC绿色冶金与冶金过程模拟仿真实验室GPM2的资助

2020

钢铁
中国金属学会钢铁研究总院

钢铁

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.204
ISSN：0449-749X
年,卷(期)：2020.55(1)
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