Fe-23Mn-xAl-0.7C低密度钢中非金属夹杂物形成机理

王伟胜¹，朱航宇^1,2，宋明明²，李建立¹，韩赟³，薛正良^1,2

1. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室2. 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室3. 首钢集团有限公司技术研究院

摘 要：为了研究Fe-23Mn-xAl-0.7C（x=0.87～6.76）低密度钢中非金属夹杂物形貌特征及形成机理,通过SEMEDS检测了钢中夹杂物形貌和成分,并借助INCA Feature夹杂物自动分析软件分析了钢中夹杂物尺寸分布、数量密度和面积分数等参数。研究发现,低密度钢中夹杂物尺寸以1～5μm为主。w（[Al]）为0.87%时,钢中主要夹杂物为MnS、MnO、Al₂O₃和Al₂O₃-MnS,夹杂物数量较少,但尺寸大于7μm的夹杂物所占比例较大,平均尺寸为3.45μm;w（[Al]）为3.28%时,主要夹杂物为AlN、Al₂O₃、MnS以及AlN-MnS、AlN-Al₂O₃-MnS复合夹杂物,外包裹MnS尺寸较小,小尺寸夹杂物居多,平均尺寸为2.63μm;w（[Al]）为6.76%时,钢中夹杂物以AlN或AlN-MnS为主,且AlN夹杂呈聚集状,夹杂物平均尺寸为2.93μm。此外,通过FactSage 7.3热力学计算讨论了Fe-23MnxAl-0.7C低密度钢中夹杂物析出时机及演变过程,为试验结果提供理论解释。

关键词：非金属夹杂物;低密度钢;Fe-Mn-Al-C;氮化铝;硫化锰;