炼钢-精炼-连铸流程连铸坯质量控制 - 图文

（4）钢包吹Ar搅拌强度

钢包吹Ar搅拌促进渣金界面的脱硫反应，但发现随脱S速率的增加，钢中[H]增加，如图所示。这是因为[S]是表面活性物质，随吹Ar量增大，促进渣/钢/大气之间的反应，钢水裸露使[H]增加。据估算，钢水[H]80%来源于原材料、耐火材料和大气中的水分。

脱硫速率与钢中[H]关系

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3.3 氢在钢中溶解度

氢在纯铁液中溶解服从Sievert law。钢中的氢以原存在：

1/2 H2（g）=[H]l

K=[H](P1H22)[H]?KPH2[%H]?0.0025P0.5H(1600℃)

2平衡常数K是温度的函数，其值与相变有关：

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液体钢：

lgKl??1900αFe(f.c.c)：lgKα?T?2.423?1182?1418δFe(b.c.c)：lgKδT?1.628?1.628?T计算表明，1个大气压PH2与液体铁和Fe相平衡的[H]分别是26ppm和0.0006ppm，所以钢水由液态→固态→室温，钢中[H]下降，H从基体扩散到大气中。由于钢的铸态结构中有孔洞、夹杂物等缺陷，原子H向缺陷处扩散变成分子H2，[H]→H2产生很大的压力。根据氢溶解度方程计算由原子H形成分子氢H2所产生的压力与温度关系如图7所示（1atm=0.1MPa）。

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α由图7可知，板坯中形成分子氢H2所产生的压力超过钢的允许强度就会产生裂纹。C-Mn钢在室温抗张强度在300~650MPa。高强度钢和高碳钢板坯对这种氢形成裂纹更为敏感。

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