Al对稀土处理C-Mn钢连续冷却组织转变的影响

夹杂物异质形核诱导形成的晶内铁素体在钢中呈混乱互锁弥散分布，铁素体片条尺寸在几个到几十个微米范围内，这种细小弥散的组织能够使钢材具有较好的强度和韧性配合。大量的研究发现不同脱氧方式处理对钢中夹杂物种类、尺寸和数量及晶内铁素体的形成具有较大影响。例如Lee等发现Ca脱氧对Ti处理钢中晶内铁素体的形成影响显著；Barbaro等认为Zr脱氧处理能够明显提高Ti处理后钢中晶内铁素体的量。

北京科技大学的学者研究Al预脱氧对Ce处理钢夹杂物和显微组织的影响，利用热力学计算、带能谱的扫描电镜和DIL805A热膨胀仪检测进行了对比研究。得到如下结论：Ce处理后钢中的主要夹杂物从MnS转变为Ce2O2S+MnS，Al脱氧能使Ce处理钢中夹杂物转变为CeAlO3+Ce2S3+MnS。Ce处理C-Mn钢连续冷却过程有利于获得晶内铁素体的冷速为2~8℃/s。Al脱氧能改变诱导晶内铁素体形核的核心夹杂物种类，诱导铁素体形核的能力降低，且Al能够使Ce处理钢连续冷却组织转变(CCT)曲线向左上方移动，促进铁素体在晶界形核，不利于Ce处理后晶内铁素体的形成。Al脱氧Ce处理C-Mn钢在冷速为2~5℃/s时，由于夹杂物核心成分的改变与Al合金化作用导致晶内铁素体含量较未用Al脱氧Ce处理钢少。