鋼中稀土鈰與砷相互作用研究.pdf

1、由于鐵礦資源的不斷消耗及減少，以廢鋼為主要原料的短流程煉鋼工藝得到了迅速發(fā)展。但廢鋼的循環(huán)利用也帶來了新的問題，低熔點(diǎn)金屬元素砷（As）無法通過常規(guī)煉鋼工藝有效去除，循環(huán)利用時(shí)不斷在鋼中富集。多數(shù)情況下，砷是鋼中的有害元素，砷在鋼中的偏析以及表面富集傾向容易引起鋼材表面開裂，嚴(yán)重惡化鋼材的力學(xué)性能，研究對鋼中低熔點(diǎn)金屬砷的控制及去除具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。稀土元素與鋼中氧、硫、磷等多種元素有較強(qiáng)的親和力，常用來凈化鋼液。
　　本文根據(jù)

2、稀土元素鈰能與低熔點(diǎn)金屬砷生成鈰—砷化合物的性質(zhì)，在H08鋼中添加一定含量的稀土金屬鈰和低熔點(diǎn)金屬砷，利用中頻真空感應(yīng)熔煉爐、金相顯微鏡、x射線衍射儀和電子探針等實(shí)驗(yàn)設(shè)備對稀土鈰與低熔點(diǎn)金屬砷在鋼中的相互作用進(jìn)行了研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在鋼中鈰、砷含量較高的條件下，鑄態(tài)試樣中有化合物CeAs和Ce2Fe17相在鋼中生成或析出；Ce2Fe17相在背散射電子像中呈灰色，尺寸在4～28um之間，隨機(jī)分布于鋼中；CeAs相在背散射電子

3、像中呈亮白色，尺寸在2～13um之間，多與Ce2Fe17相伴生并隨機(jī)分布于鋼中。鑄態(tài)試樣（2.47％Ce,1.58％As）經(jīng)退火處理后，鋼中的Ce2Fe17析出相有明顯增多，退火試樣晶粒尺寸相比鑄態(tài)試樣有明顯長大。由于稀土元素鈰能夠與砷發(fā)生交互作用，生成CeAs金屬間化合物，且主要在晶粒內(nèi)部析出，從而可以推斷鈰能夠減輕低氧、低硫鋼中低熔點(diǎn)金屬砷對鋼材性能的危害。
　　本文采用Miedema二元生成熱模型，計(jì)算了稀土鈰和低熔點(diǎn)金屬砷