《表2 JMatPro软件输入参数》
利用JMatPro软件对上述夹杂物进行热力学计算,各参数设置见表2,输出结果如图7所示。通过图7可以看出,当合金为液态时,由Al、O元素组成的氧化物夹杂率先析出,并为其他夹杂物的析出提供形核核心。结合VIM精炼阶段可知,合金液会对坩埚表面造成不同程度的冲刷或侵蚀[11],部分脱落的MgO会与铝元素反应产生溶解镁,溶解镁与合金液中的溶解氧及Al2O3进一步结合形成高熔点的MgAl2O4复合夹杂物[12]。氮化物主要由Ti、N元素组成,其熔点低于氧化物夹杂,在降温过程中优先以氧化物夹杂为形核核心析出长大,但TiN夹杂数量远远多于氧化物夹杂,迫使部分TiN自发形核析出。此外,在降温过程中TiN会固溶进部分铌元素与碳元素,即与TiC或NbC结合形成Ti(C,N)或Ti(C,N)-Nb复合夹杂物[13],化学方程式分别如式(1)、式(2)、式(3)所示[14-16]。MgAl2O4-(Ti,C,N,Nb)或Ti(C,N)-Nb夹杂物形成后,成为其他物相析出的异质形核核心,降低了物相析出所需的吉布斯自由能,在表层形成结构最稳定的(Nb,P,Mo,S)相。最终形成上述2种不同形核核心的复合夹杂物。
图表编号 | XD00194493100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2021.02.01 |
作者 | 王迪、杨树峰、曲敬龙、杜金辉、安腾、黄燕成 |
绘制单位 | 北京科技大学材料与冶金学院、高端金属特种熔炼与制备北京市重点实验室、钢铁研究总院高温材料研究所、北京科技大学材料与冶金学院、高端金属特种熔炼与制备北京市重点实验室、钢铁研究总院高温材料研究所、北京钢研高纳科技股份有限公司、钢铁研究总院高温材料研究所、北京钢研高纳科技股份有限公司、钢铁研究总院高温材料研究所、北京钢研高纳科技股份有限公司、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 |
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