稀土对高强车轮钢夹杂物赋存特征的影响研究

结合高温模拟实验和热力学分析,探讨了稀土对高强车轮钢中夹杂物类型及尺寸分布的影响,并与传统的钙处理钢进行了对比.研究结果表明,铝脱氧车轮钢经钙处理后夹杂物主要为Al2O3、MnS、(Mn,Ca)S和CaO-Al2O3以及Al2O3-(Mn,Ca)S和CaO-Al2O3-CaS包裹型复合夹杂物;与钙处理钢对比,车轮钢经稀土处理后,钢中A12O3夹杂物数量减少,MnS和(Ca,Mn)S夹杂物消失,生成了近球形的Ce2O2S、Ce2O3夹杂,夹杂物尺寸显著减小;随稀土含量的增加[w(Ce)=0.0160％～0.0250％],不大于5 µm的夹杂物数量占比由91.0％提升至99.8％,稀土细化夹杂物效果显著.热力学分析表明:在1600℃条件下,随着车轮钢中w(Ce)由0增加至0.0300％,钢液中主要夹杂物类型的变化规律为Al2O3→CeAlO3→Ce2O3→Ce2O2S.通过稀土处理可实现钢中Al2O3夹杂物的变质,并有效抑制凝固过程中MnS夹杂的生成,生成Ce2O2S、Ce2O3夹杂.