高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成及控制

高速重轨钢采用无铝脱氧工艺,但是钢中常发现大颗粒纯的MgO-Al2O3夹杂物,严重影响产品质量.为了明确高速重轨钢中尖晶石夹杂物的来源,进一步控制重轨钢中夹杂物,通过对重轨钢拉伸断口进行分析,结合水口结瘤物分析、热力学计算及典型夹杂物分析,系统研究了高速重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理.结果 表明,重轨钢中的尖晶石夹杂物分为单独存在的尖晶石和钙铝酸盐包裹的尖晶石两类.其中钙铝酸盐包裹的尖晶石为CaO-SiO2-Al2O3-MgO复合夹杂物在降温冷却过程中析出,析出温度与夹杂物中A12O3和MgO质量分数有关;单独存在的小尺寸尖晶石夹杂物为钢液凝固冷却过程中析出,与钢液成分有关.此外,研究还表明,水口结瘤也是重轨钢中出现大颗粒镁铝尖晶石夹杂物的重要原因之一.因此,严格控制合金辅料中Mg、A1s等杂质元素质量分数,防止钢液发生二次氧化、降低耐火材料侵蚀等,尽可能降低夹杂物中的Al2O3和MgO质量分数,对控制重轨钢中尖晶石夹杂物,提高产品质量至关重要.