玻璃中的玻璃态夹杂物——线道和节瘤

线道和节瘤是玻璃中的玻璃态夹杂物。详细分析了它们产生的各种原因,为生产中解决条纹节瘤缺陷提供了依据。

硅脱氧弹簧钢55SiCr玻璃态夹杂在铸坯加热过程中的结晶变化

将55SiCr硅脱氧弹簧钢LF精炼结束提桶样分别随大方坯开坯加热和热轧坯轧制加热处理,并采用FEI Explorer 4自动扫描电镜对提桶样热处理前后氧化物夹杂的形貌与成分变化进行检测。检测分析表明,不管是随大方坯高温扩散还是热轧坯加热处理,玻璃态夹杂物均发生结晶现象。在1 250℃保温约2.5 h,夹杂物结晶尺寸较大,且结晶位置已贯穿夹杂物内部;在1 020℃保温约0.5 h,夹杂物结晶尺寸较小,大颗粒结晶位置主要发生在夹杂物边部。

硅锰脱氧钢中CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)夹杂在固态钢中的结晶行为

为了避免Al_(2)O_(3)、MgO·Al_(2)O_(3)等高熔点硬质夹杂物对钢材加工和产品使用性能带来危害,气门簧、切割丝用钢和手撕钢等钢种均采用了硅锰脱氧夹杂物塑性化控制工艺。夹杂物塑性化控制工艺只关注夹杂物成分是否处在相图低熔点区域是不足的,钢中硅酸盐类夹杂物之所以在非液态条件下能发生良好塑性变形,主要是因为它们具有玻璃类材料性质,其软化温度点明显低于钢材热轧温度。而硅酸盐夹杂物的热轧流变性很大程度上取决于其结晶状态,所以夹杂物从玻璃态到结晶态的转变需要予以研究和控制。从微观结构及加热软化行为方面对比了玻璃态与结晶态夹杂物的不同,指出夹杂物结晶对夹杂物塑性化控制工艺所带来的不利影响。阐明在铸坯凝固冷却和轧制前的加热过程中,玻璃态夹杂都有可能发生结晶转变。为了防止玻璃态夹杂出现严重结晶,需要结合夹杂物TTT曲线优化铸坯加热温度和时间,或控制夹杂物组成落入玻璃相更稳定区域。对于CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)体系夹杂物,认为磷石英、假硅灰石和钙长石三相共熔区是实现玻璃态稳定控制的理想组成区域。关于MgO及碱金属氧化物对硅锰脱氧钢氧化物夹杂结晶性能的影响规律需要进一步研究揭示,可以借助单丝法等方法来研究氧化物夹杂对应成分的TTT图。