锆、铝脱氧对钢中硫化物生成行为的影响

含硫易切削非调质钢的性能依赖于钢材内部的硫化物生成状况，硫化物的大小、形态和分布对钢的性能有着显著的影响，Sims和Dahle等最早对钢铁铸造组织中的MnS进行了研究，并将其分为3类：球形（第Ⅰ类），无规则分布，夹杂物为单相或两相，存在于不用铝脱氧 的钢中；微小条形（第Ⅱ类），沿晶界分布，存在于用少量铝脱氧的钢中；多面体形（第Ⅲ类），块状，无规则分布，存在于铝高且含有 少量残铝的钢中。 
安徽工业大学的学者通过真空感应炉试验研究了锆、铝脱氧对含硫易切削非调质钢中硫化物生成行为的影响，研究结果表明，在铝脱 氧钢中硫化物大多呈沿晶群聚状分布（大多呈扇形或链状分布），是典型的Ⅱ类硫化物，单位面积硫化物的数量较多，尺寸较小， 小于 2.5 µm的数量较多，大颗粒夹杂数量较少；在锆脱氧钢中硫化物主要也是沿晶的Ⅱ类硫化物，同时也有一些晶内分布的Ⅲ类硫化物，其分 布与铝脱氧钢相比有较大改善，单位面积硫化物的数量减少，尺寸增大，大于5µm的数量增多；根据非均质形核理论，(001)MnS//(001)ZrO2 的点阵错配度为3.0，而(111)MnS//(0001)Al2O3 的点阵错配度为26.9，凝固过程中ZrO2 作为硫化物形核核心的效率明显要高于Al2O3 ， 向钢中加入锆，非均质形核的MnS数量增多，使得一部分MnS在较高的温度下分离析出，硫化物的总数减少、尺寸增大、分布从扇形向链形转变，改善了硫化物分布。