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外添TiO2粒子对中低碳钢组织及夹杂物的影响

吴晓燕 李秋平 莫文玲 张庆军 朱立光

吴晓燕, 李秋平, 莫文玲, 张庆军, 朱立光. 外添TiO2粒子对中低碳钢组织及夹杂物的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.018
引用本文: 吴晓燕, 李秋平, 莫文玲, 张庆军, 朱立光. 外添TiO2粒子对中低碳钢组织及夹杂物的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(1): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.018
Wu Xiaoyan, Li Qiuping, Mo Wenling, Zhang Qingjun, Zhu Liguang. Effect of externally added TiO2 particles on microstructure and inclusions of medium and low carbon steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.018
Citation: Wu Xiaoyan, Li Qiuping, Mo Wenling, Zhang Qingjun, Zhu Liguang. Effect of externally added TiO2 particles on microstructure and inclusions of medium and low carbon steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(1): 113-118. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.018

外添TiO2粒子对中低碳钢组织及夹杂物的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.01.018
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51874137);河北省自然科学基金资助项目(E2020209044)。
详细信息
    作者简介:

    吴晓燕(1989—),女,河北保定人,博士生,主要从事凝固理论与铸坯质量控制研究,E-mail:15031582910@163.com;

    通讯作者:

    张庆军(1965—),男,河北唐山人,教授,博士,从事材料结构与性能研究,E-mail:zhangqingjun@ncst.edu.cn

  • 中图分类号: TF76

Effect of externally added TiO2 particles on microstructure and inclusions of medium and low carbon steel

  • 摘要: 使用HLLG1217型高温电阻炉对中低碳钢重熔后添加TiO2粒子,利用金相显微镜、场发射扫描电镜等设备对得到的试样进行组织、夹杂物形貌和成分分析。结果表明:添加TiO2粒子后组织由块状铁素体和珠光体转变为针状铁素体、少量块状铁素体和珠光体;球形夹杂物增多,长条形和不规则的夹杂物减少;夹杂物平均尺寸由0.29 μm变为3.06 μm,1 μm尺寸所占比例增多达到28.69%;添加前后复合夹杂物主要成分均为O-Al-Si-Ti-Mn,Ti元素含量由3.36%增多到6.53%,表明TiO2粒子加入后与原夹杂物重新聚合,形成复合夹杂物,并诱发晶内铁素体形核析出。
  • 图  1  冶炼控温制度

    Figure  1.  Temperature changing curve of steel during remelting

    图  2  Ti氧化物晶体结构

    Figure  2.  Ti oxide crystal structure diagram

    图  3  TiO2粒子SEM和EDS图

    Figure  3.  SEM and EDS diagram of TiO2 powder

    图  4  TiO2粒子XRD谱

    Figure  4.  XRD pattern of TiO2 powder

    图  5  金相显微镜下组织形貌

    Figure  5.  Microstructure of steel sample with addition of TiO2 particles

    图  6  金相显微镜下夹杂物形貌及分布

    Figure  6.  Morphology and distribution of inclusions under metallurgical microscope

    图  7  夹杂物形状统计结果

    Figure  7.  Inclusion shape statistics result

    图  8  夹杂物尺寸分布结果

    Figure  8.  Inclusion size distribution results

    图  9  样品1夹杂物与组织的形貌和能谱分析结果

    Figure  9.  Microstructure and inclusion in Sample 1#, energy spectrum analysis results of inclusions circled in left picture

    图  10  样品2夹杂物与组织的形貌和能谱分析结果

    Figure  10.  Microstructure and inclusion in Sample 2#, energy spectrum analysis results of inclusions circled in left picture

    表  1  样品2元素成分检测结果

    Table  1.   Chemical compositions of Sample 2 %

    CMnSPSiAlsTi
    0.13 1.55 0.004 0.005 0.31 0.07 0.03
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    表  2  Ti氧化物晶体结构信息

    Table  2.   Ti oxide crystal structure information

    名称空间结构空间群晶胞参数/nm夹角/(°)
    abcαβγ
    TiO 面心立方 Fm-3 4.175 4.175 4.175 90 90 90
    Ti2O3 刚玉结构 R-3c 5.148 5.148 13.636 90 90 120
    Ti3O5 黑钛石型结构 C12/m1 9.752 3.802 9.442 90 91.55 90
    TiO2 金红石结构 P42/mnm 4.594 4.594 2.959 90 90 90
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-13
  • 刊出日期:  2021-02-10

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