МОРФОЛОГИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАФИНИРОВАНИИ СТАЛИ ЛАНТАНОМ В УСЛОВИЯХ ВАКУУМНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ ПЛАВКИ

Abstract

Рафинирование редкоземельными металлами (РЗМ) сталей и сплавов в условиях вакуумной индукционной плавки получило широкое распространение в силу высокого сродства этих металлов к кислороду и сере. Вместе с этим высокое сродство РЗМ к кислороду обуславливает протекание не только реакций рафинирования, но и реакций с оксидными фазами, контактирующими с металлическим расплавом, — материалом тигля, шлаком и гарнисажем на стенках тигля. Это, во-первых, требует введения большего количества РЗМ, чем необходимо для связывания кислорода и серы в расплаве, а, во-вторых, вносит неопределенность в расчеты оптимальной массы вводимых РЗМ. Эта неопределенность усугубляется рядом других факторов: исходными концентрациями кислорода и серы, температурой расплава и величиной натекания воздуха в вакуумную камеру. Несмотря на принятие мер для контроля параметров плавки, на практике не удается исключить некоторую ограниченную дисперсию остаточных концентраций РЗМ, кислорода и серы в слитках разных плавок. Но следствием даже такой ограниченной дисперсии этих элементов является существенная вариация в слитках характеристик РЗМ-содержащих неметаллических включений. При этом не всегда прослеживается связь морфологии неметаллических включений с остаточной общей концентрацией РЗМ. Между тем характеристики включений могут оказывать существенное влияние на микроструктуру и, следовательно, свойства металла. В настоящей работе установлена взаимосвязь между содержанием лантана, не связанного с кислородом и серой, в слитках конструкционной стали типа 300М, полученных в лабораторных вакуумных индукционных печах, с характеристиками неметаллических включений: химическим составом, размером и количеством на единицу площади шлифа.