重轨钢中MnS析出热力学和动力学分析

摘要：

采用无水有机溶液电解法分离提取重轨钢中的MnS夹杂物，采用扫描电镜观察铸坯内和钢轨中MnS夹杂物的三维形貌，并结合能谱仪分析其成分。铸坯被轧制成钢轨后，相应的MnS夹杂物都沿着轧制方向被轧制成长条状。基于热力学和动力学模型，分析重轨钢中MnS夹杂物析出行为以及在钢液凝固过程中锰元素和硫元素偏析的程度。热力学分析表明，MnS夹杂物在凝固末期凝固分数为0.94时开始析出，其析出量由初始w([Mn])和初始w([S])决定，且在凝固过程受到冷却速率的影响，对比发现，热力学的计算析出结果与Thermo-Calc和FactSage6.4的计算结果有较好的一致性；动力学分析表明，在钢液凝固过程增加冷却速率，凝固析出的MnS颗粒尺寸将减小。通过调整钢中w([Mn])和w([S])以及改变冷却速率，可以控制MnS的析出时机和形态，减小其对钢性能的有害影响。

关键词：重轨钢、MnS夹杂物、热力学与动力学、分析与控制

所属期刊栏目：51

分类号：TG1;TF7

资助基金：国家自然科学基金资助项目51274034、51334002和51404019

在线出版日期：2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：30-39