1.低倍质量缺陷
最初采用新工艺试制的热轧纯铁圆钢产品存在严重的低倍质量缺陷,不合格率高达86%,全部是由于夹杂物引起的,钢的洁净度较差,且同一连铸中包的头尾炉号夹杂物问题更严重。对连铸坯及热轧纯铁圆钢低倍检验,发现造成这一缺陷的主要因素是大于50微米的粗大夹杂物。这些夹杂物破坏了钢的连续性,不利于纯铁的磁性能,且直接影响最终纯铁零件的加工精度和表面质量。
2.夹杂物形貌特征分析
对纯铁圆钢进行低倍酸浸和扫描电镜分析。低倍形貌如图1所示,由图1可以看出纯铁圆钢内部有许多点、簇状夹杂物。其扫描电镜形貌如图2所示。扫描电镜分析结果表明,夹杂物为大颗粒氧化铝,直径100~500微米。
图1 存在夹杂物缺陷的热轧纯铁圆钢低倍形貌
图2 氧化铝夹杂电镜形貌
3.低倍夹杂产生原因分析
钢中的夹杂物通常来自钢水脱氧、钢水二次氧化、耐火材料熔损、保护渣卷入等。电磁纯铁炼钢采用铝脱氧,钢中铝含量一般为0.30%~0.55%,铝为主要合金元素。分析认为,钢中主要夹杂物是氧化铝,且粗大氧化铝主要是炼钢、连铸过程中脱氧和二次氧化的产物,因不能有效去除而滞留于钢中,最终形成热轧纯铁圆钢低倍夹杂物缺陷。