铁水中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物的形成途径

夹杂物的结晶对钢中夹杂物的组织、性能和尺寸分布起着决定性的作用。MgO·Al_(2)O_(3)尖晶石是影响钢性能的常见夹杂物之一,了解MA在钢水中的结晶过程对控制其行为具有重要意义。根据临界成核前通过第一性原理计算MA亚稳相热力学性质,提出了MA夹杂物从铁水中形核的四种可能途径。根据四种成核途径,[Mg]、[Al]和[O]之间的反应是最有可能形成MA夹杂物的途径,而Al_(2)O_(3)与MgO反应几乎不可能形成MA夹杂物。MA类杂物的大小受形成途径的控制,其形成途径与脱氧剂的添加方式密切相关。

铬钢中MgO和MgO·Al_(2)O_(3)形成的热力学条件及夹杂物的演变

在高铬钢的精炼过程中,铝通常作为脱氧剂加入到钢液中,从而形成氧化铝(Al_(2)O_(3))和尖晶石(MgO-Al_(2)O_(3))等夹杂物,导致高铬钢疲劳失效和表面缺陷,因此,用户对高铬钢洁净度的要求不断提高。了解高铬钢中夹杂物的形成条件,减少其对钢质量的危害是很重要的。在本研究中,首先研究了1873 K下17 mass%Cr钢液中MgO和MgO・Al_(2)O_(3)。形成的热力学条件。结果表明,MgO在高铬钢中比在普通钢中更稳定。在高铬钢中,MgO和MgO-Al_(2)O_(3)稳定条件的边界向Al含量高、Mg含量低的方向移动。这一原因被认为是Cr和Mg之间的热力学相互作用的影响。估算出Cr与Mg的相互作用参数为0.040,从而解释了MgO与MgO・Al_(2)O_(3)稳定条件的边界。建立了Fe-Cr-Al-Ca-Mg-O体系在1873 K时的相稳定图,用以评估铬对MgO、MgO・Al_(2)O_(3)和CaO-MgO-Al_(2)O_(3)(液态)稳定条件的影响。随后,研究了17 mass%Cr钢液中夹杂物在1873 K时的变化。通过研究MgO和MgO・Al_(2)O_(3)的稳定条件,对Cr钢液中夹杂物的变化进行了合理的解释。

GCr15轴承钢LF精炼终点MgO·Al_(2)O_(3)夹杂的形成机理

采用ASPEX自动扫描电镜结合生产实际,分析了国内某钢厂GCr15轴承钢LF精炼终点存在的氧化物夹杂类型,并探索了其形成机理.同时,结合分子离子共存理论模型,分析了钢液中Mg质量分数的影响因素.结论如下:精炼终点钢样主要存在两种类型的氧化物夹杂,即CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-(CaS)类复合夹杂和MgO-Al_(2)O_(3)-(CaS)镁铝尖晶石类夹杂.热力学计算分析结果表明,MgO·Al_(2)O_(3)的存在区域较宽,本次精炼钢样成分质量分数刚好处于MgO·Al_(2)O_(3)的稳定区,与精炼终点存在的氧化物夹杂类型相符合.同时,基于分子离子共存理论模型,分析了耐火材料和精炼渣组分对钢液中Al-Mg平衡关系的影响,揭示了轴承钢LF精炼过程中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂的形成机理及影响因素,为Ds类夹杂的控制提供了一定的指导意义.

7075铝合金轧制板MgO缺陷的形成原因及其预防措施

使用超声波检测设备对轧制前后的7075铝合金进行探伤,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对缺陷进行分析。分析结果显示缺陷为MgO夹杂。铸锭超声波检测符合ASTMB594-2019标准A级质量要求,但是铸锭轧制成板材并固溶淬火后质量不合格,说明这种缺陷经热加工后超声当量增加。Mg是易氧化元素,在铝合金的熔炼和铸造过程中,高温铝液表面与空气接触发生氧化反应形成MgO,并在铸造过程中进入铸锭形成MgO夹杂。铸造时应采取控制搅拌力度,提高铸造温度,控制Ar-Cl2混合气体注入量和使用过滤装置等预防措施来避免MgO夹杂的出现。

氩气除氢对AZ91铝合金废料力学性能的影响

研究了氩气除氢对AZ91镁合金废料氢含量及力学性能的影响。结果表明,除气后铸锭的含氢量可从18.4 cm^3/100 g降至10.6 cm^3/100 g,除气率可达42.4%;除气后铸锭的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了21.6%、3.6%和56.5%,废料中的MgO夹杂物是降低力学性能的主要原因。