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硅鎮(zhèn)靜鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼(一)
  發(fā)布時間:2012年06月20日 點擊數(shù):

  根據(jù)脫氧程度不同,模鑄時分為:①沸騰鋼;②半鎮(zhèn)靜鋼;③鎮(zhèn)靜鋼。而連鑄時,基本為鎮(zhèn)靜鋼,根據(jù)鋼種和產(chǎn)品質(zhì)量,脫氧分為3種模式:
 ?、俟桄?zhèn)靜鋼(用Si+Mn脫氧);
 ?、诠桎X鎮(zhèn)靜鋼(Si+Mn+少量Al脫氧);
 ?、垆X鎮(zhèn)靜鋼(用過剩Al>0.01%)。
1. 硅鎮(zhèn)靜鋼
       用Si+Mn脫氧,形成的脫氧產(chǎn)物有:①純SiO2(固體);②MnO•SiO2(液體);③MnO•FeO(固溶體)。
       對于硅鎮(zhèn)靜鋼,控制Mn/Si,使其生成液態(tài)的MnO•SiO2,鋼水可澆性好,但與Si、Mn相平衡的[O]D較高((40~60)×10-6),在結(jié)晶器內(nèi)鋼水凝固時易生成皮下針孔或氣泡,影響鑄坯質(zhì)量。
       采用Si+Mn脫氧后,使鋼水可澆性好(不堵水口),又不使鑄坯產(chǎn)生針孔或皮下氣泡,要控制鋼水中溶解氧[O]D在(10~20)×10-6。
       對于含碳較高的硅鎮(zhèn)靜鋼(如高碳硬線鋼、彈簧鋼),為避免Al2O3夾雜的有害作用,一般不加鋁脫氧,而是用低鋁的鐵合金脫氧,鋼水中的酸溶鋁[Al]s極低(<0.002%),則鋼中溶解氧[O]D較高。為降低鋼中[O]D,在LF精煉采用白渣操作+氬氣攪拌,鋼渣精煉擴散脫氧,既能把鋼水中[O]D降到<20×10-6,也能有效地脫硫([S]<0.01%)。
  硅鎮(zhèn)靜鋼(C0.29%,Mn0.8%~1.2%,Si0.15%~0.40%),LF精煉后鋼水中[O]D與水口堵塞和針孔的關系可知:
       鋼水中[O]D控制在(10~20)×10-6,既可防止水口堵塞,鑄坯又無皮下氣孔生成。但鋼水中[O]D<10×10-6,水口堵塞的可能性增加,因此應控制好:
(1)合適的Mn/Si
       ① Mn/Si低時形成SiO2夾雜,增加了水口堵塞的可能性;
       ② Mn/Si高(>2.5)時生成典型的MnO•SiO2(MnO54.1%,SiO245.9%),夾雜物容易上浮。
(2)鐵合金中鋁含量。如果鐵合金中帶入的鋁使鋼水中[Al]s>0.003%,就會形成固態(tài)Al2O3。
(3)控制LF白渣精煉時間,減少MnO•Al2O3生成。
2. 硅鋁鎮(zhèn)靜鋼
  僅用Si+Mn脫氧,鑄坯易形成皮下針孔,除采用LF白渣精煉降低鋼中[O]D外,還可用Si+Mn+少量鋁脫氧。但如果既要保持連鑄的可澆性又要防止鑄坯產(chǎn)生皮下針孔,應用Si+Mn+少量鋁脫氧,形成的脫氧產(chǎn)物可能有:①薔薇輝石(2MnO•2Al2O3•5SiO2);②錳鋁榴石(3MnO•Al2O3•3SiO2);③純(Al2O3>25%)。
  要把夾雜物成分控制在相圖中錳鋁榴石的陰影區(qū),這樣就可達到:①夾雜物熔點低(1400℃),球形易上??;②熱軋時夾雜物可塑性好(800~1300℃);③錳鋁榴石夾雜物中Al2O3接近20%左右,變形性最好;④無單獨Al2O3的析出,鋼水可澆性好,不堵水口;⑤脫氧良好,不生成氣孔。
  理論計算指出,在鋼中Si=0.2%,Mn=0.4%,溫度為1550℃條件下,若鋼中酸溶鋁[Al]s≤0.005%,則鋼中[O]<20×10-6,生成錳鋁榴石而無Al2O3析出,鋼水可澆性好,鑄坯又不產(chǎn)生皮下氣孔。這對連鑄生產(chǎn)是非常重要的。對于高碳硬線鋼,用Si+Mn脫氧控制好鋼中的[Al]s來得到易變形的錳鋁榴石而防止脆性Al2O3夾雜析出,這對于防止拉拔脆斷是非常重要的。

                   ——本文摘自《鋼鐵百科》