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Effect of Preexisting Inclusions on the Size and Morphology of Al2O3: Results from Two-Stage and Fixed Supersaturation Deoxidation
Metallurgical and Materials Transactions B ( IF 3 ) Pub Date : 2020-06-22 , DOI: 10.1007/s11663-020-01884-y Obinna Adaba , Ronald J. O’Malley , Laura N. Bartlett
Metallurgical and Materials Transactions B ( IF 3 ) Pub Date : 2020-06-22 , DOI: 10.1007/s11663-020-01884-y Obinna Adaba , Ronald J. O’Malley , Laura N. Bartlett
The effects of preexisting MnO·SiO2 and FeO inclusions on the size and morphology of Al2O3 were investigated. Two-stage deoxidation with Mn and Si followed by Al and single-stage Al deoxidation at [O] levels of 287 ppm [O], 612 ppm [O], and 1071 ppm [O] were performed. The results showed heterogeneous nucleation and growth of Al2O3 onto MnO-SiO2 and FeO inclusions that were present in the steel before Al deoxidation. The transformation from MnO·SiO2 to Al2O3 was slow and controlled by Al diffusion through an Al2O3 reaction product layer but that the conversion of FeO to Al2O3 was relatively fast and likely controlled by Al diffusion in liquid steel. For both deoxidation processes, clustered Al2O3 inclusions were observed. However, reactions involving preexisting FeO also produced dendrites and large spherical inclusions within the inclusion clusters. For same supersaturation level, the average size and area fraction of the spherical Al2O3 produced from reactions with FeO increased with increasing FeO content. Al2O3 inclusions formed from reactions with MnO·SiO2 inclusions had a smaller area fraction than the preexisting MnO·SiO2 inclusions.
中文翻译:
预先存在的夹杂物对 Al2O3 尺寸和形态的影响:两阶段和固定过饱和脱氧的结果
研究了预先存在的MnO·SiO2和FeO夹杂物对Al2O3尺寸和形貌的影响。在 287 ppm [O]、612 ppm [O] 和 1071 ppm [O] 的 [O] 水平下,使用 Mn 和 Si 进行两阶段脱氧,然后进行 Al 和单阶段 Al 脱氧。结果表明,Al2O3 异相成核和生长到 Al 脱氧前钢中存在的 MnO-SiO2 和 FeO 夹杂物上。从 MnO·SiO2 到 Al2O3 的转变是缓慢的,并且受通过 Al2O3 反应产物层的 Al 扩散控制,但 FeO 到 Al2O3 的转化相对较快,并且可能受钢液中的 Al 扩散控制。对于两种脱氧过程,都观察到聚集的 Al2O3 夹杂物。然而,涉及预先存在的 FeO 的反应也在夹杂物簇内产生枝晶和大的球形夹杂物。对于相同的过饱和度,与 FeO 反应产生的球形 Al2O3 的平均尺寸和面积分数随着 FeO 含量的增加而增加。由与 MnO·SiO2 夹杂物反应形成的 Al2O3 夹杂物的面积分数小于预先存在的 MnO·SiO2 夹杂物。
更新日期:2020-06-22
中文翻译:
预先存在的夹杂物对 Al2O3 尺寸和形态的影响:两阶段和固定过饱和脱氧的结果
研究了预先存在的MnO·SiO2和FeO夹杂物对Al2O3尺寸和形貌的影响。在 287 ppm [O]、612 ppm [O] 和 1071 ppm [O] 的 [O] 水平下,使用 Mn 和 Si 进行两阶段脱氧,然后进行 Al 和单阶段 Al 脱氧。结果表明,Al2O3 异相成核和生长到 Al 脱氧前钢中存在的 MnO-SiO2 和 FeO 夹杂物上。从 MnO·SiO2 到 Al2O3 的转变是缓慢的,并且受通过 Al2O3 反应产物层的 Al 扩散控制,但 FeO 到 Al2O3 的转化相对较快,并且可能受钢液中的 Al 扩散控制。对于两种脱氧过程,都观察到聚集的 Al2O3 夹杂物。然而,涉及预先存在的 FeO 的反应也在夹杂物簇内产生枝晶和大的球形夹杂物。对于相同的过饱和度,与 FeO 反应产生的球形 Al2O3 的平均尺寸和面积分数随着 FeO 含量的增加而增加。由与 MnO·SiO2 夹杂物反应形成的 Al2O3 夹杂物的面积分数小于预先存在的 MnO·SiO2 夹杂物。