锆脱氧钢中非金属夹杂物及对显微组织的影响

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2015.05.008

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (5): 641-645.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.05.008

锆脱氧钢中非金属夹杂物及对显微组织的影响

王超，王国栋

(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2014-03-31 修回日期:2014-03-31 出版日期:2015-05-15 发布日期:2014-11-07
通讯作者: 王超
作者简介:王超(1986-)，男，河北沧州人，东北大学博士研究生; 王国栋(1942-)，男，辽宁大连人，东北大学教授，博士生导师，中国工程院院士.
基金资助:
“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAF04B01).

Non-metallic Inclusions and Its Effect on Microstructure of Zr Deoxidized Steel

WANG Chao， WANG Guo-dong

State Key Laboratory of Rolling and Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2014-03-31 Revised:2014-03-31 Online:2015-05-15 Published:2014-11-07
Contact: WANG Chao
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摘要/Abstract

摘要： 实验用钢在低碳锰钢基础上采用锆脱氧及钛微合金化，研究了连续冷却和等温热处理条件下的组织转变行为，分析了夹杂物的析出类型及对组织转变的影响机理.统计结果表明:夹杂物在0.2~1μm尺寸范围内有较高的数量密度，主要为ZrO₂·MnS和ZrO₂·MnS·TiN复相夹杂，与热力学分析结果一致.实验钢以1℃/s连续冷却及500℃等温时均得到晶内针状铁素体组织，促进铁素体形核的主要夹杂物类型为ZrO₂·MnS·TiN.MnS以ZrO₂为核心复合析出形成贫锰区是促进铁素体形核的重要因素，TiN的复合析出降低了铁素体形核界面能，进一步促进了针状铁素体转变.

关键词: 锆脱氧钢, 非金属夹杂物, 针状铁素体, 贫锰区, ZrO₂

Abstract: Transformation behaviors of a Zr deoxidized and Ti microalloyed low C-Mn steel under continuous cooling and isothermal treatment were studied. The precipitation of non-metallic inclusions and its influence on the microstructure were analyzed. Statistical results showed that the inclusions are mainly ZrO₂·MnS and ZrO₂·MnS·TiN composites， which are in accordance with thermodynamic analysis. The size of inclusions is in the range of 0.2~1μm and the number density of inclusions is high. Intragranular acicular ferrite is obtained under both conditions of continuous cooling with 1℃/s and isothermal treatment at 500℃. Inclusions， which can promote ferrite nucleation， are mostly ZrO₂·MnS·TiN type. Formation of Mn-depletion zone with MnS precipitation on the ZrO₂ core is an important factor in ferrite nucleation. Composite precipitation of TiN can reduce the interface energy of ferrite nucleation， which can further promote acicular ferrite transformation.

Key words: Zr deoxidized steel, non-metallic inclusion, acicular ferrite, Mn-depletion zone, ZrO₂

中图分类号:

TG142.1

王超，王国栋. 锆脱氧钢中非金属夹杂物及对显微组织的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(5): 641-645.

WANG Chao， WANG Guo-dong. Non-metallic Inclusions and Its Effect on Microstructure of Zr Deoxidized Steel[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2015, 36(5): 641-645.

参考文献

[1]Takamura J，Mizoguchi S.Roles of oxides in steels performance metallurgy of oxides in steel［C］// Proceedings of the 6th International Iron and Steel Congress.Tokyo:ISIJ，1990:591-597.
[2]Chai F，Yang C F，Su H，et al.Effect of Zr addition to Ti-killed steel on inclusion formation and microstructural evolution in welding induced coarse-grained heat affected zone［J］.Acta Metallurgica Sinica :English Letters，2008，21(3):220-226.
[3]Guo A M，Li S R，Guo J， et al.Effect of zirconium addition on the impact toughness of the heat affected zone in a high strength low alloy pipeline steel［J］.Materials Characterization，2008，59:134-139.
[4]武会宾，侯敏，梁国俐，等.锆对含钛F40级船板钢粗晶热影响区低温韧性的影响［J］.北京科技大学学报，2012，34(2):137-142.(Wu Hui-bin，Hou Min，Liang Guo-li，et al. Effect of zirconium on the low-temperature toughness of CGHAZ in F40 ship plates containing titanium［J］.Journal of University of Science and Technology Beijing，2012，34(2):137-142.)
[5]Jiang M，Hu Z Y，Wang X H，et al.Characterization of microstructure and non-metallic inclusions in Zr-Al deoxidized low carbon steel［J］.ISIJ International，2013，53(8):1386-1391.
[6]Babu S S.The mechanism of acicular ferrite in weld deposits［J］.Current Opinion in Solid State and Materials Science，2004，8(3/4):267-278.
[7]Jones S J.Modelling inclusion potency and simultaneous transformation kinetics［D］.Cambridge:University of Cambridge，1996.
[8]Enomoto M.Nucleation of phase transformations at intragranular inclusions in steel［J］.Metals and Materials，1998，4(2):115-123.
[9]Sarma D S，Karasev A V，Jnsson P G.On the role of non-metallic inclusions in the nucleation of acicular ferrite in steels［J］.ISIJ International，2009，49(7):1063-1074.
[10]Lee C，Nambu S，Inoue J，et al.Ferrite formation behaviors from B1 compounds in steels［J］.ISIJ International，2011，51(12):2036-2041.

[1]	鲍君峰，于月光，贾成厂. ZrO₂添加量对等离子放电烧结制备WC-6Co组织和性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(1): 43-48.
[2]	王学强，赵金华，袁国，王国栋. 超快冷下X65管线钢微观组织演变及强化机制分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(3): 334-339.
[3]	杜广煜，谭祯，蔺增，巴德纯. ZrO₂涂层对基底阻尼特性的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(10): 1501-1505.
[4]	康健，赵金华，王学强，邸洪双. 超快冷下X70管线钢热轧工艺及显微组织[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(11): 1576-1580.
[5]	黄健，闵义，姜茂发，刘承军. IF钢生产过程非金属夹杂物的演变行为[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(3): 368-372.
[6]	王德永，吕铭，刘承军，姜茂发. RH精炼过程钢中非金属夹杂物行为及演变规律[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2013, 34(3): 373-377.
[7]	石明浩;段争涛;张朋彦;朱伏先;. 夹杂物对Ti;Zr微合金钢中针状铁素体形成的影响[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(10): 1424-1427.
[8]	张朋彦;高彩茹;朱伏先;. 大热输入焊接用钢的组织与力学性能[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(1): 81-85.
[9]	邓伟;高秀华;温志红;赵德文;. 高铌X80管线钢的组织和性能[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2009, 30(9): 1270-1273.
[10]	衣海龙;杜林秀;王国栋;刘相华;. X80管线钢的组织与性能研究[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2008, 29(2): 213-216.
[11]	张红梅;许云波;刘振宇;王国栋;. 控制冷却对管线钢X65组织细化与性能的影响[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2007, 28(3): 349-352+377.
[12]	王硕明;吕庆;王洪利;梁玫;. 转炉流程轴承钢连铸坯非金属夹杂物的行为[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2006, 27(2): 192-195.
[13]	岳丽杰;王龙妹;徐成海;朴秀玉. Cu-P耐候钢中稀土对夹杂物和耐蚀性的影响[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2004, 25(12): 1179-1182.

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Non-metallic Inclusions and Its Effect on Microstructure of Zr Deoxidized Steel

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