鋁熱法高鈦鐵制備及其對鋼液脫氧性能的影響.pdf

1、高鈦鐵是含鈦量為65％～75％的鈦鐵合金，是一種用途較為廣泛的特種鐵合金，是冶煉特種鋼、結(jié)構(gòu)鋼和特種合金鋼的重要原材料，主要用作脫氧劑、脫氣劑、合金元素添加劑和孕育劑。課題組采用鋁熱新工藝制備出了低氧高鈦鐵，但合金鋁含量偏高，為此本課題制備出不同鋁含量的低氧高鈦鐵，研究其在鋼液脫氧過程的鈦和鋁的脫氧行為及對鋼組織的影響。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、磐ㄟ^對鈦氧化物析出的熱力學(xué)計算，結(jié)果表明:在1873K用鈦脫氧時，只要將溶解氧含量控

2、制在0.003％以下，將優(yōu)先析出Ti2O3顆粒，然后是TiO2和Ti3O5，最后析出TiO;實際的體系是Ti與Al共同脫氧，在1873K溫度范圍內(nèi)，aTi/aAl＞8時鋼液中的氧受鈦控制，脫氧產(chǎn)物為Ti2O3;實際上Al2O3和Ti2O3能形成固溶體，需要控制鋼液中aTi/aAl＞10，脫氧產(chǎn)物中a(Al2O3)才能很小，才能保證脫氧產(chǎn)物主要是Ti2O3。
　?、埔越鸺t石和鈦鐵礦為原料，考察不同的鈦鐵礦和金紅石的用量比、配鋁系數(shù)及

3、不同重量的物料對鈦鐵合金質(zhì)量的影響。采用X射線衍射及化學(xué)分析等技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行表征。結(jié)果表明:當(dāng)鈦鐵礦/金紅石為1∶2時，合金中鈦和鋁的含量最優(yōu)，回收率最優(yōu);配料中過量的鋁是導(dǎo)致合金中鋁含量過高的直接原因，因此要合理的控制配鋁系數(shù);隨著物料重量的增大，鋁的含量減小，但鈦的回收率有所降低;通過計算每組實驗的單位熱效應(yīng)得出最合適的單位發(fā)熱量為2800～3000kJ/kg。
　　⑶在中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行不同合金脫氧的高溫熔煉實驗，利用化學(xué)分析

4、、金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析等手段對不同合金脫氧的試樣的化學(xué)成分、組織、夾雜物進(jìn)行分析。結(jié)果表明:鈦鐵合金脫氧是一個鈦鋁共同脫氧的過程，脫氧后，殘余鋁的含量符合要求。加入合金后，組織得到了細(xì)化，產(chǎn)生針狀鐵素體，這個變化起主要作用是鈦元素;從夾雜物上分析可以看出，加入鈦鐵合金后，夾雜物及其周圍的組織均發(fā)生了明顯的變化，大部分夾雜物都含有Al、Ti兩種元素，還含有少量的Mn元素。夾雜物基本上是硅酸鹽類夾雜和Al2O3夾雜，而且夾雜物尺寸