Ti稳定化超低碳钢的夹杂物特性研究

北方铁匠

近年来，由于汽车行业对成品材的表面质量要求不断提高，因此生产清洁度更高的钢成为对钢材制造商越来越实质的挑战。应用于外露汽车部件上的Ti稳定化超低碳钢（TiSULC）更是如此，这类钢往往在严格的质量控制条件下生产出来，但由于有内生型和外源型夹杂而在连铸时出现“堵塞倾向”。有时，用钢的总氧含量或夹杂物分布密度所确定的中间包试样的钢清洁度也可能受到二次精炼过程中工艺参数的略微变动的影响，从而导致整炉钢的降级或拒收。

美国德克萨斯奥斯丁大学和安塞乐米塔尔公司的研究人员用自动扫描电镜（SEM）和RB-CLM-SEM技术对脱氧前的氧活度和RH脱气室中脱氧后的温度校正对TiSULC钢的夹杂物形态、分布和钢清洁度的影响进行了研究。研究结果如下：

1）纯氧化铝和铝酸钛夹杂物的平均尺寸随着TiSULC钢中Ti含量的增加而增加；

2）根据自动SEM研究的夹杂物特性表明大多数的氧化铝和铝酸钛夹杂物的尺寸小于10μm，RH和中间包试样中这些夹杂物的尺寸分布相差不大，并与脱氧前的氧活度无关。用自动SEM和重熔纽扣技术对钢样进行的分析表明，在镇静之前较高的氧含量与炉批中夹杂物含量的增加并不必然相关。

3）后期温度校正是指在RH处理期间，在脱氧或Ti合金化后，根据钢液的温度是否考虑要对钢液进行加温或冷却的一项校正技术。研究发现，有后期温度校正的各炉批中尺寸大于3μm的氧化铝夹杂物的百分比要高于在RH脱气室中未进行后期温度校正的。由此看来，后期的温度校正对钢的铸造性能起反作用，较早的温度校正可能会使中间包中的Ti回收弱化。研究发现，温度校正操作可能会导致钢包中产生高百分比的较小尺寸的氧化铝夹杂，这些夹杂不会彻底漂浮，从而会残留在钢液中，对钢的清洁度产生影响。因此应该避免对钢液进行后期的温度校正，或者应该使温度校正成为质量控制的一部分，在进行必要的温度校正时随时加以监控。

4）用自动SEM和RB-CLM-SEM技术进行的分析表明，从RH末期到中间包内，试样中的氧化铝夹杂总含量呈下降趋势，而与脱氧前的氧活度无关。