Effect of yttrium treatment on alumina inclusions in high carbon steel

材料科学 氧化物 包裹体(矿物) 扫描电子显微镜 冶金 稀土元素 碳纤维 稀土 分析化学(期刊) 复合材料 矿物学 化学 色谱法 复合数
作者
Yi Wang,Changrong Li,Linzhu Wang,Xingqiang Xiong,Lu Chen
出处
期刊:Journal of Iron and Steel Research International [Springer Nature]
卷期号:29 (4): 655-664 被引量:16
标识
DOI:10.1007/s42243-021-00633-y
摘要

Aluminum oxide inclusions in SWRS82B steel seriously affect the drawing performance of steel strands. The effects of different addition amounts of yttrium (within the range of 0%–0.026%) on the composition, morphology, size and spacing of aluminum oxide inclusions were studied by scanning electron microscopy and energy spectrum analysis. Based on classical thermodynamics and FactSage software, the predominance diagram of inclusions in Fe–O–S–Y system and the effect of the addition of rare earth yttrium on the stability of alumina inclusions were calculated. The results showed that molten steel was modified by adding the rare earth element yttrium. It can be inferred that the approximate route of target inclusion modification was: Al2O3 → Y2S3 + YAlO3 + Al2O3 → Y2S3 + YAlO3 + Y2O2S + YAlO3 + Al2O3 → Y2S3 + Y2O2S. The experimental samples with 0.026% added yttrium had the best inclusion characteristics, in which the inclusion surface density distribution was uniform, and the interfacial distance between inclusions was mainly in the range of 100–500 μm. After modification, the average inclusion size in molten steel was reduced by 6.9–8.6 μm. The mechanism of yttrium modification was discussed based on actual calculation results and experimental results.
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