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【6h】

晶内超细夹杂物对钢中铜偏析行为影响的研究

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从“氧化物冶金”理念出发，应用非均质形核理论，研究超细夹杂物对铜元素偏析行为的影响。
　　对MnS、Ti2O3、TiC、Al2O3、SiO2、TiN等夹杂物进行了热力学计算；利用润湿角模型计算了各自的形核功和润湿角，结果表明，这些夹杂物能够促进钢液的非均质形核。
　　基于点阵错错配度理论，对MnS、Ti2O3、TiC、Al2O3、SiO2、TiN等夹杂物进行了晶体学计算，结果表明Al2O3、Ti2O3、MnS、SiO2与?-Cu的错配度较小；TiC、TiN与铜的各种析出相匹配度均较差；氧化物夹杂与硫化铜相之间的匹配度较差；MnS与铜的各种析出相匹配度都较好。
　　实验选取纯铁作为熔炼母料，以真空熔炼炉熔炼的0.6％Cu和Q295GNH耐候钢0.278%Cu等不同含铜量的钢作为实验材料，选取850℃、950℃、1050℃、1150℃的温度梯度段进行热处理，保温时间为120min；采用OM(金相显微镜)、SEM(扫描电镜)、EDS(能谱)等手段观测试样中铜元素析出行为。空白实验组的结果表明，铜元素主要分布在晶界，且温度越高，晶界处的含量越高；对照实验组的结果表明，铜元素主要富集在以MnS为主的超细夹杂物中，形成以MnS为核心的复合夹杂，且温度越高，铜以MnS为形核核心进行非均质形核的数量增加，使得铜在晶内形核，被钉扎在了晶内，降低了铜在晶界处的富集程度。
　　实验结果验证了理论计算结果，说明铜元素能够以钢中超细夹杂物作为形核质点进行非均质形核，为以后寻找能有效诱导铜元素析出的超细夹杂物提供了理论基础。

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