H13钢中Mg-Al-O系夹杂物的形成机

H13热作模具钢因其良好的高温强度、韧性、耐磨性、抗热疲劳性等综合力学性能，成为目前广泛使用的热作模具钢之一。大尺寸的脆性夹杂物对钢的危害较大，由于H13钢大多采用铝脱氧，所以氧化铝和镁铝尖晶石作为脆性氧化物夹杂普遍存在于钢中。对于钢中的氧化铝和镁铝尖晶石夹杂，前人做了较多的对比研究。 北京科技大学的学者通过对保护气氛电渣重熔工艺和普通电渣重熔工艺H13钢的锻材成分、氧化物夹杂的组成分析，研究了电渣重熔工艺H13钢中Mg-Al-O系夹杂物的形成机理及控制问题，并通过Factsage软件对Mg-Al-O系夹杂物的各优势区进行了理论计算。结果表明，保护气氛电渣重熔工艺中氧质量分数较低，仅为0.0015%，氧化物夹杂主要是MgO•Al2O3，1～3μm的小尺寸占比达到了62.5%；普通电渣重熔工艺中氧质量分数较高，达到了0.0024%，Mg-Al-O系夹杂物以72.5%Al2O3＋27.5%MgO•Al2O3为主，含有4%的5～8μm大尺寸夹杂物，1～3μm小尺寸占比仅为37.8%，尺寸偏大。钢液中镁、氧质量分数的变化对MgO•Al2O3的优势区域影响较大，高镁、低氧有利于MgO•Al2O3生成，减小H13钢中氧化物夹杂尺寸。但MgO•Al2O3会作为大尺寸碳氮化物(Ti，Nb，V)(C，N)异质形核核心，后期对此问题还要做进一步研究。