稀土镁在SS400钢中的作用机理研究

本研究通过改变稀土、镁的加入量,进行了RE-Mg复合处理的SS400钢的试验研究,来确认稀土、镁在变质夹杂、去除夹杂、改善显微组织和动态再结晶中的作用。 首先,通过金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对4种不同稀土、镁含量的试样中夹杂物进行观察。试验表明:稀土、镁可以使钢中非金属夹杂物变性,有效控制夹杂物的大小、分布和形貌,使其平均颗粒直径减小并呈弥散分布。硫化物夹杂物尺寸由15.35μm减小到9.83μm,氧化物夹杂物尺寸由18.52μm减小到8.79μm。 其次,将试样正火、淬火处理后,通过金相显微镜、扫描电镜对4种不同稀土、镁含量的试样组织进行观察。试验表明:稀土、镁的加入改善SS400钢显微组织,细化晶粒,使组织晶粒度提高,晶粒度等级由7~7.5提高到9~9.5;使SS400钢珠光体组织片间距明显减小,平均珠光体片层间距由334.6 nm减小到130.4 nm;使钢中珠光体数量减少,珠光体面积百分数由23.16%减小到16.61%;显微硬度提高,由148.2提高到了187;使淬火马氏体组织板条马氏体束细化。 最后,在Gleeble-1500热模拟试验机上测定不同稀土、镁含量的真应变—真应力曲线,分析稀土、镁对SS400钢动态再结晶的影响。实验表明:稀土对动态再结晶有强的固溶拖曳作用,稀土、镁复合处理后SS400钢形变抗力大;动态再结晶开始时间Rs增大,提高了再结晶温度。 本课题在低合金钢中加入微量稀土、镁,提高钢质增强国际竞争力,把稀土资源优势转化为钢的品种优势和经济优势,具有十分重大的意义。