Cơ chế hình thành và biến dạng của các tạp chất Al2O3-CaS trong thép điện không định hướng được xử lý bằng Canxi

Metallurgical and Materials Transactions B - Tập 51 - Trang 200-212 - 2019
Qiang Ren1, Wen Yang1, Lin Cheng2, Lifeng Zhang3, Alberto N. Conejo1
1School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing (USTB), Beijing, China
2Research and Development Department, Shougang Zhixin Qian’an Electromagnetic Material Co. Ltd, Qian’an, China
3State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology, Yanshan University, Qinhuangdao, China

Tóm tắt

Các thử nghiệm công nghiệp đã được thực hiện để nghiên cứu ảnh hưởng của sự xử lý bằng canxi đối với các tạp chất trong thép điện không định hướng. Sự phát triển và đặc trưng của các tạp chất trong cả thép nóng chảy và thép đã cán được điều tra, bao gồm một phân tích nhiệt động học bằng cách sử dụng FactSage 7.1. Trong thép được xử lý bằng canxi, các tạp chất alumina đã chuyển hóa thành Al2O3-CaO-CaS, với tỉ lệ khối lượng của CaO tăng lên theo tỷ lệ Ca/S. Các tạp chất Al2O3-CaO-CaS được phân loại thành loại bọc và loại bám dính dựa trên hình thái của chúng. Các tạp chất Al2O3-CaO-CaS loại bám dính chỉ được quan sát thấy trong thép có Ca/S > 0,84. Hai loại tạp chất Al2O3-CaO-CaS đã chuyển hóa thành Al2O3-CaS với các hình thái đặc trưng. Tỉ lệ khối lượng của Al2O3 và CaS trong các tạp chất được tìm thấy qua thực nghiệm phụ thuộc vào tỷ lệ Ca/S của thép và được xác nhận bởi phân tích nhiệt động học. Hai loại tạp chất Al2O3-CaS khó bị biến dạng trong quá trình cán nóng của thép nhưng cho thấy hành vi biến dạng khác nhau trong quá trình cán nguội của thép. Thành phần CaS trong các tạp chất Al2O3-CaS loại bám dính dễ dàng tách rời khỏi Al2O3 hơn và tạo thành một đuôi dọc theo hướng cán của thép, trong khi chỉ có một phần nhỏ của thành phần CaS bị tách khỏi các tạp chất Al2O3-CaS loại bọc.

Từ khóa

#Calcium treatment #inclusions #non-oriented electrical steels #thermodynamic analysis #Al2O3-CaO-CaS

Tài liệu tham khảo

1.H. Shimanaka, Y. Ito, K. Matsumara, and B. Fukuda: J. Magn. Magn. Mater., 1982, vol. 26, pp. 57–64. 2.L.J. Dijkstra and C. Wert: Phys. Rev., 1950, vol. 79, pp. 979–85. 3.P.A. Manohar, M. Ferry, and T. Chandra: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 913–24. 4.K. Matsumura and B. Fukuda: IEEE Trans. Magn., 1984, vol. 20, pp. 1533–38. 5.Q. Ren, L. Zhang, and W. Yang: Steel Res. Int., 2018, vol. 89, art. no. 1800047. 6.Y. Kurosaki, M. Shiozaki, K. Higashine, and M. Sumimoto: ISIJ Int., 1999, vol. 39, pp. 607–13. 7.F.J. Li, H.G. Li, Y. Wu, D. Zhao, B.W. Peng, H.F. Huang, S.B. Zheng, and J.L. You: J. Mater. Res., 2017, vol. 32, pp. 2307–14. 8.K. Jenkins and M. Lindenmo: J. Magn. Magn. Mater., 2008, vol. 320, pp. 2423–29. 9.H. Yashiki and T. Kaneko: ISIJ Int., 1990, vol. 30, pp. 325–30. 10.C.K. Hou: J. Magn. Magn. Mater., 2008, vol. 320, pp. 1115–22. 11.Y. Oda, Y. Tanaka, A. Chino, and K. Yamada: J. Magn. Magn. Mater., 2003, vols. 254–255, pp. 361–63. 12.T. Nakayama, N. Honjou, T. Minaga, and H. Yashiki: J. Magn. Magn. Mater., 2001, vol. 234, pp. 55–61. 13.W. Yang, L. Zhang, X. Wang, Y. Ren, X. Liu, and Q. Shan: ISIJ Int., 2013, vol. 53, pp. 1401–10. 14.Y. Liu, L.F. Zhang, Y. Zhang, H.J. Duan, Y. Ren, and W. Yang: Metall. Mater. Trans. B, 2018, vol. 49B, pp. 610–26. 15.L.F. Zhang, Y. Liu, Y. Zhang, W. Yang, and W. Chen: Metall. Mater. Trans. B, 2018, vol. 49B, pp. 1841–59. 16.L.E.K. Holappa and A.S. Helle: J. Mater. Process. Technol., 1995, vol. 53, pp. 177–86. 17.M. Lind and L. Holappa: Metall. Mater. Trans. B, 2010, vol. 41B, pp. 359–66. 18.Y. Tomita: J. Mater. Sci., 1994, vol. 29, pp. 2873–78. 19.F. Zhang, L. Miao, Z. Zong, B. Wang, Y. Zhang, and M.A. Zhigang: Baosteel Technol. Res., 2013, vol. 7, pp. 12–19. 20.Y. Wan, S. Wu, and J. Li: Metall. Res. Technol., 2016, vol. 113, art. no. 101. 21.Y. Guo, K. Cai, Z. Luo, L. Liu, and Z. Liu: J. Univ. Sci. Technol. Beijing, 2005, vol. 27, pp. 427–30. 22.N. Verma, P.C. Pistorius, R.J. Fruehan, M. Potter, M. Lind, and S.R. Story: Metall. Mater. Trans. B, 2011, vol. 42B, pp. 720–29. 23.Y. Ren, L. Zhang, and S. Li: ISIJ Int., 2014, vol. 54, pp. 2772–79. 24.J. Xu, F. Huang, and X. Wang: Metall. Mater. Trans. B, 2016, vol. 47B, pp. 1217–27. Q. Ren, W. Yang, L. Cheng, Z. Hu, and L. Zhang: J. Magn. Magn. Mater. 2019, vol. 494, art. no. 165803. 26.Y. Chu, W. Li, Y. Ren, and L. Zhang: Metall. Mater. Trans. B, 2019, vol. 50B, pp. 2047–62. 27.G. Cheng, W. Li, X. Zhang, and L. Zhang: Metals, 2019, vol. 9, art. no. 642. 28.A. Segal and J.A. Charles: Met. Technol., 1977, vol. 4, pp. 177–82. 29.J. Guo, S.S. Cheng, Z.J. Cheng, and L. Xin: Steel Res. Int., 2013, vol. 84, pp. 545–53. 30.G. Xu, Z. Jiang, and Y. Li: Metall. Mater. Trans. B, 2016, vol. 47B, pp. 2411–20. 31.D. Zhao, H. Li, C. Bao, and J. Yang: ISIJ Int., 2015, vol. 55, pp. 2115–24.