含Nb-Ti微合金钢连铸过程中TiN析出行为研究

针对控制含Nb微合金钢铸坯角裂缺陷的增Ti固N控制工艺,通过热力学计算和试验分析手段,详细研究了钢中TiN颗粒的形成条件。经过研究得到结论:Ti元素可以稳定Nb在钢中的固溶状态,所生成的TiN颗粒在2μm左右,属于非金属夹杂物范畴。随着冷却速率的增加,钢中生成的TiN颗粒位置逐渐由原奥晶界转为晶内析出。基于Ohnaka微观偏析模型计算凝固TiN凝固析出行为,当固相率达到0.95以上凝固前沿的[Ti][N]浓度积高于平衡浓度积,开始析出TiN。根据凝固前沿溶质元素偏聚程度排序:Scheil>Ohnaka>B-F>C-K>V-B>Level。在钢液中析出的Al_2O_3类的高熔点氧化物降低了TiN形核势垒,促进了TiN颗粒的析出行为。