含钛中碳钢中钛氧化物析出热力学分析

作者:钟巍; 操瑞宏; 凌海涛; 常立忠; 仇圣桃
来源:钢铁研究学报, 2021, 33(08): 880-890.
DOI:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20210124

摘要

以含钛中碳钢为研究对象,从热力学的角度分析了含钛中碳钢中钛氧化物析出行为,结果表明:浇注温度为(1 535±10)℃且钢中溶解氧含量大于0.003%(质量分数,余同)时,低钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生成Ti3O5、Ti2O3,生成TiO2、TiO夹杂的可能性较小;高钛中碳钢中的溶解Ti可与钢中的溶解氧反应生成Ti3O5、Ti2O3、TiO2和TiO夹杂;同时钢中的溶解Ti能够还原钢中的SiO2、MnO、Cr2O3夹杂物并生成TiO2夹杂;低钛中碳钢中不会生成TiC、TiN、TiS和Ti4C2S2夹杂;高钛中碳钢中可能会生成TiN和Ti4C2S2夹杂。对于低钛中碳钢,控制钢中较低的溶解氧含量(<0.002%),对于高钛中碳钢,控制钢中较低的溶解氧含量(<0.000 7%)及较少的Cr2O3、MnO、SiO2夹杂数量,可有效抑制含钛中碳钢中高熔点含钛夹杂物的生成,实现中碳钢低成本钛合金化及相关连铸工艺开发。

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