1.2 Al-Ca脱氧剂的研究现状 1

1.3 钙处理对钢中非金属夹杂物变性效果分析 2

1.4 钙系复合脱氧剂的应用 3

1.5 钢中非金属夹杂物的分类 3

1.6粉化机理探讨 4

1.7 非金属夹杂物的金相检验 4

1.8 Fe-Al-Ca-O系平衡图 5

2.研究内容及研究的目的意义 8

3.实验研究方法 9

3.1实验原料与配比 9

3.1.1实验原料 9

3.1.2原料配比（对称单纯形混料设计方法设计脱氧剂成分） 9

3.2实验设备 12

3.2.1立式GSL-1700X-v80GSL-1700X真空管式炉 12

3.2.2 高温井式电炉 14

3.3实验步骤 14

3.3.1脱氧剂的制备 14

3.3.2脱氧剂对熔融不锈钢的脱氧 15

3.3.3金相实验操作过程 15

4.实验结果及分析讨论 17

4.1 Al-Ca-Fe合金样 17

4.2 脱氧实验研究 18

4.2.1 脱氧分析 18

4.2.2脱氧后金相分析 19

4.3 Al-Ca-Fe脱氧剂的粉化 19

4.3.1粉化率与时间的关系 19

4.3.2 粉化率与Al-Ca-Fe浓度的关系 21

5.结论 24

致谢 25 

1.文献综述

1.1 非金属夹杂物对钢的机械与工艺性能的影响

钢的冶炼、浇注及凝固结晶是一个较为复杂的物理（化学）过程。钢中夹杂分别有两种形式：内在夹杂和外部夹杂。内在夹杂是钢在液态及凝固过程中，由于复杂的化学反应而生成的各种化合物，当钢液凝固时，它们来不及上浮而嵌人钢中;或者是高温下溶解在钢中的非金属物质，当钢液温度降低时，这些非金属物质在钢中的溶解度降低而从钢中析出，以夹杂物的形式存在于钢中。如液态铁在1540℃时，可溶解1.26%的硫，在固态下，硫几乎不溶于铁，结果当铁凝固时，就以硫化铁夹杂物的形式出现。又如液态铁在1520℃时，可溶解0.16 %的氧，常温下氧在铁中的固溶度仅为0.035%，超过此固溶度的氧也是各种氧化物夹杂的形式存在于钢中。一般炼钢生产多以锰铁、硅铁及铝等金属作为脱氧剂，它们与氧结合生成的氧化物不能上浮至钢渣除去，即成为钢中的非金属夹杂物。此外，还有氮，它在铁中的溶解度极小，在590℃时仅约为0.1%，常温时仅0.0001%(一千万分之一)左右，一般很少考虑它的影响，但在冶炼不锈钢时，由于钢中的合金元素钦、铬、妮与氮的亲合力很大，加之钢液可自大气中吸收大量的氮，因此使钢中出现氮化物夹杂。所以，钢中的内在夹杂物，一方面是由于气体造成的，另一方面，也可以说是脱氧去气反应的产物。[1]

钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐或氮化物。它们是钢在冶炼过程中加入脱氧剂而形成的氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素溶解度下降而形成的硫化物、氮化物，以及炉渣或耐火材料来不及排出而留在钢中。它们常作为衡量钢质量的重要指标，其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响[2]，因而夹杂物的研究总是同冶炼工艺密切结合，并对其起指导作用。近年来，钢中夹杂物的研究工作主要集中在两个方面:提高钢的清洁度;改变夹杂物的形态和分布。同时，夹杂物分析技术作为推动夹杂物研究的一个重要领域而发展迅速。[3]