H13鋼中Mg-Al-O系夾雜物的形成機(jī)理及控制

H13熱作模具鋼因其良好的高溫強(qiáng)度、韌性、耐磨性、抗熱疲勞性等綜合力學(xué)性能，成為目前廣泛使用的熱作模具鋼之一。

大尺寸的脆性?shī)A雜物對(duì)鋼的危害較大，由于H13鋼大多采用鋁脫氧，所以氧化鋁和鎂鋁尖晶石作為脆性氧化物夾雜普遍存在于鋼中。對(duì)于鋼中的氧化鋁和鎂鋁尖晶石夾雜，前人做了較多的對(duì)比研究。

北京科技大學(xué)的學(xué)者通過(guò)對(duì)保護(hù)氣氛電渣重熔工藝和普通電渣重熔工藝H13鋼的鍛材成分、氧化物夾雜的組成分析，研究了電渣重熔工藝H13鋼中Mg-Al-O系夾雜物的形成機(jī)理及控制問(wèn)題，并通過(guò)Factsage軟件對(duì)Mg-Al-O系夾雜物的各優(yōu)勢(shì)區(qū)進(jìn)行了理論計(jì)算。

結(jié)果表明，保護(hù)氣氛電渣重熔工藝中氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，僅為0.0015%，氧化物夾雜主要是MgO?Al2O3，1～3 μm的小尺寸占比達(dá)到了62.5%；普通電渣重熔工藝中氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，達(dá)到了0.0024%，Mg-Al-O系夾雜物以72.5%Al2O3＋27.5%MgO?Al2O3為主，含有4%的5～8 μm大尺寸夾雜物，1～3 μm小尺寸占比僅為37.8%，尺寸偏大。鋼液中鎂、氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化對(duì)MgO?Al2O3的優(yōu)勢(shì)區(qū)域影響較大，高鎂、低氧有利于MgO?Al2O3生成，減小H13鋼中氧化物夾雜尺寸。但MgO?Al2O3會(huì)作為大尺寸碳氮化物（Ti，Nb，V）（C，N）異質(zhì)形核核心，后期對(duì)此問(wèn)題還要做進(jìn)一步研究。