超細鎂鋁尖晶石粉體制備及在鋼中冶金行為研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進步，人們對鋼材的性能提出了更高的要求。而夾雜物的成分、數(shù)目、形態(tài)、尺寸以及分布與鋼材的性能密切相關(guān)，所以對夾雜物在鋼中的存在形態(tài)的控制和研究具有重要意義。目前普遍認為當夾雜物粒徑小于5μm時，夾雜物對鋼材性能不會造成危害，為研究微細鎂鋁尖晶石粉體作為第二相粒子在鋼中的行為，進行了不同粒徑鎂鋁尖晶石粉體的噴吹實驗。
　　 本實驗首先分別進行了溶膠-凝膠法、凝膠-沉淀法和固相合成法試驗，制備了不同粒度的鎂鋁尖

2、晶石超細粉體，并對其進行了XRD分析，發(fā)現(xiàn)其相組成單一，純度較高；經(jīng)過激光粒度分析儀測得凝膠-沉淀法和固相合成法制得的粉體平均粒徑分別為505nm和1780nm，且分布比較均勻；通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)溶膠-凝膠法一次粒子為納米級，但其團聚比較嚴重。由火焰噴射熱解法制得的納米級鎂鋁尖晶石粉體，相組成單一，其平均粒徑為60nm，且分布比較均勻。
　　 在實驗室現(xiàn)有條件下，使用MoSi2爐分別進行了工業(yè)純鐵、中碳鋼和304不銹鋼的不同粒度鎂

3、鋁尖晶石粉體的噴吹實驗，對所取得的試樣進行了定量金相分析和SEM分析，通過定量金相發(fā)現(xiàn)通過噴吹鎂鋁尖晶石，鋼中的大顆粒夾雜物減少，小顆粒夾雜物有所增加，鋼中夾雜物平均粒徑減小。通過噴吹不同粒徑鎂鋁尖晶石粉體的定量金相數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)噴吹納米級鎂鋁尖晶石夾雜物更容易使鋼中細小夾雜增多；通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)噴吹鎂鋁尖晶石的收得率較低，在工業(yè)純鐵和中碳鋼中能發(fā)現(xiàn)存在的鎂鋁尖晶石夾雜物，但鎂鋁摩爾配比并不為嚴格的1:2，這是由于噴吹入鋼液的MgO·

4、Al2O3尖晶石夾雜物與鋼中原來存在的Al2O3結(jié)合，導致能譜分析時，發(fā)現(xiàn)夾雜物中鋁的量要偏多。在不銹鋼中單個的MgO·Al2O3尖晶石夾雜很難被觀察到，大部分鎂鋁尖晶石與鋼中原來存在的液相復合硅酸鹽類夾雜物結(jié)合或反應，形成均質(zhì)或非均質(zhì)的復合鎂鋁硅酸鹽夾雜物，并成為鋼中主要夾雜。鋼中最終夾雜物總數(shù)量及小尺度夾雜物數(shù)量增加并不夠很明顯，夾雜物彌散性不夠好，鎂鋁尖晶石夾雜物與鋼中固有夾雜的結(jié)合在一定程度上促進了大顆粒夾雜物的上浮。