目前,模注材料约占全球钢生产总量的7.5%。模注工艺对于一些低合金钢和像高碳含铬轴承钢这样的特殊钢来说,依然是一种非常重要的生产工艺。底注法则是模注最常用的方法之一。为了获得超清洁的特殊钢,必须了解夹杂物的特性,诸如夹杂物尺寸、外形和化学成分等。研究发现,在钢包处理结束后钢中存在氧化铝和氧化镁夹杂的复合物,有时在氧化铝和氧化镁夹杂的复合物四周还存在MnS层,这种MnS层有可能是在凝固过程中形成的,并且是在氧化铝和氧化镁夹杂的复合物上形核的。此外,有研究表明,在真空脱气之后的钢中存在Al2O3-MgO-CaO-S,Al2O3-MgO-CaO和Al2O3-MgO等。
为了获得超纯净的、夹杂物受控的轴承钢,瑞典的冶金专家对轴承钢模注后浇口、钢包、钢锭试样中的非金属夹杂物特性进行了研究。夹杂物的类型、尺寸和形态是研究的关注点。用配备了EDS的扫描电镜对夹杂物进行了分析,统计分析的研究结果如下:
根据对夹杂物的分析可以知道在浇口试样中有4种主要的夹杂物:氧化物、硫化物复合物及碳氮化物;
在浇口试样中出现硫化物的几率最高,其他如氧化物、复合物和碳氮化物可能会分别出现在其他试样中;
在硫化物夹杂中,Ca与Mn是伴生存在的;
在某些情况下,硫化物夹杂会包裹住氧化物夹杂,在浇口试样中包裹在氧化物四周的硫化物夹杂的厚度比钢包试样中的要厚,这可能是由于凝固的时间更长的结果;
除非受浇口耐火材料腐蚀的影响,浇口试样中夹杂物的化学成分一般与钢包及钢锭试样中的差未几;
比1μm略大一点的氧化物夹杂是出现频度最大的夹杂物尺寸,其次是硫化物夹杂。
上述研究结果对进一步研究“浇口因素”对模注轴承钢夹杂物和清洁度的影响具有潜伏的意义。
来源: 大宗商品网