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摘要
为了研究不同锰合金原料对TRIP钢洁净度的影响及锰合金中非金属夹杂物的遗传特性,采用SEM-EDS分别检测了电解锰、金属锰和中碳锰铁中非金属夹杂物的类型、形貌和尺寸,并通过高温试验和热力学计算系统探讨了采用3种锰原料进行合金化后TRIP钢中非金属夹杂物特征。结果表明,电解锰中夹杂物主要为MnC、MnC-MnO和MnO-MnS以及微量MnO,金属锰中夹杂物为球形的纯MnO、纯MnS和MnO-MnS复合夹杂,中碳锰铁中夹杂物主要为MnO-SiO2和MnO-SiO2-MnS复合夹杂,也发现微量MnC颗粒和残余元素富集相;冶炼过程先加入铝、硅后,钢中夹杂物为Al2O3,未发现AlN和含硅夹杂物,而加入锰原料后,钢中夹杂物演变为单一Al2O3、MnS、AlN夹杂以及Al2O3-MnS和Al2O3-AlN复合夹杂;对TRIP钢而言,采用电解锰、金属锰和中碳锰铁进行合金化后,钢中非金属夹杂物类型差别不大;由于TRIP钢的高铝特性,锰合金中MnC和MnS夹杂物在钢液中分解,MnO和SiO2夹杂物在冶炼过程中被铝还原为Al2O3夹杂,锰硅氧化物夹杂的演变路线为MnO/MnO-SiO2→Al2O3→MnS/Al2O3-MnS。由于铝、氮、锰和硫在凝固前沿的偏析和富集,TRIP钢凝固过程中分别析出纯AlN夹杂和纯MnS夹杂,或以异质形核的形式生成Al2O3-MnS和Al2O3-AlN复合夹杂。此外,由于锰合金中含有一定氮元素且锰可增加钢液中氮的固溶度,添加锰原料会促进AlN夹杂的形成。
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