二次精炼过程中夹杂物成分的构成变化

非金属夹杂物会影响钢材的质量和生产工艺，因此迫切希望能进一步提高钢的洁净度。众所周知，夹杂物会对钢材的机械性能产生不良影响。例如，夹杂物会降低轴承钢和渗碳钢的疲劳断裂寿命。以前，为减少夹杂物的总量和减小夹杂物的尺寸，开发了减少总氧值的生产技术作为提高钢洁净度的措施。今天，将高碳轴承钢的总氧值稳定在5ppm的生产技术已被广泛采用。尤其是，为进一步提高钢的洁净度，有关将夹杂物的不良影响成分控制在最小范围内的研究已取得了很大的成果。夹杂物对钢材产品质量和生产工艺的影响会因夹杂物成分的不同而不同。Al2O3和MgO·Al2O3特别容易在钢水中形成凝结，并容易在钢材中形成簇状夹杂物，因此从这一点来看可以说这些夹杂物会对钢材的疲劳断裂寿命产生不良影响。

为弄清二次精炼工序中决定钢水中夹杂物组成的主要因素，对渗碳钢进行了研究。研究是从夹杂物的生成、去除和组成变化等方面展开，获得如下结论。

（1）在LF精炼期的夹杂物组成会从作为初期脱氧生成物的Al2O3向MgO·Al2O3和CaO-Al2O3系变化，在LF终了时，夹杂物组成处于MgO·Al2O3和液体CaO-Al2O3的连接线上。可以认为这种变化是由于夹杂物向在热力学上稳定平衡组成的变化所致。

（2）通过RH处理后，夹杂物组成几乎在Al2O3和CaO-Al2O3系周围，MgO·Al2O3容易从钢水分离去除，而CaO-Al2O3则有残留下来的趋势。可以认为这分别是由于氧化物和钢水的界面特性不同所致。在RH处理后检测出的Al2O3是RH处理过程中新产生的。

（3）由于夹杂物的组成向在热力学上稳定的平衡组成变化，因此可以确认夹杂物的组成变化、夹杂物的去除和夹杂物的生成这3个主要因素决定了在LF-RH工序中的钢水中夹杂物的组成。