La处理对H13热作模具钢中夹杂物的影响

采用真空感应炉熔炼H13模具钢,在氩气保护下加入稀土镧处理钢液并浇铸成钢锭,研究了La处理对H13钢中夹杂物转变的影响。结果表明,La对H13钢中夹杂物具有很好的改性效果,随La含量的提高,夹杂物的数量呈上升趋势,夹杂物的平均尺寸先减小后增大。不添加稀土时,H13钢中夹杂物主要为Al_(2)O_(3)和MnS;当H13钢中w[La]为0.016%时,钢中夹杂物以La_(2)O_(2)S为主;当w[La]为0.045%和0.073%时,钢中夹杂物主要为LaP和La_(2)O_(2)S。热力学计算表明,在1600℃下钢液中,La处理后夹杂物的转变过程为Al_(2)O_(3)→LaAlO_(3)→La_(2)O_(2)S。在凝固过程中,钢液中首先析出La_(2)S_(3),当温度继续降低,LaP开始在La_(2)S_(3)和La_(2)O_(2)S表面析出,最终形成复合夹杂物La_(2)O_(2)S-LaP和La_(2)S_(3)-LaP。

La含量对高钛钢缓冷凝固组织及TiN析出行为的影响

本工作采用高温熔炼实验以及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了四种La含量对高钛钢缓冷凝固组织及其钢中TiN析出行为的影响。结果表明,凝固冷速为0.17℃/s时,各实验钢凝固组织均为等轴晶。在低La含量(0.0013wt%)下,La体现出明显脱O,S,Al能力,因此其钢中主要生成LaAlO_(3),La_(2)O_(2)S;在高La含量(0.0052wt%,0.0223wt%)下,La刚开始体现出明显脱O,S,Al能力,随着O原子的大量消耗,La的脱O,S能力快速增强。因此,其钢中主要生成La_(2)O_(2)S且部分La_(2)O_(2)S会依附于先析出的LaAlO_(3),表面形核、长大。本实验钢中TiN主要析出于Liquid+δ两相区,LaAlO_(3),La_(2)O_(2)S优先于TiN析出且与TiN的错配度小是其易成为TiN异质形核核心的主要原因。当钢中La含量为0wt%,0.0013wt%,0.0052wt%,0.0223wt%时,各实验钢中等轴晶粒平均尺寸分别为354,223,154,126μm,TiN面密度为42.2,82.9,86.3,90.7个/mm^(2),TiN平均尺寸为7.8,4.6,4.5,4.4 μm。