硅酸盐加工后的变化规律分析

硅酸盐夹杂物是塑性夹杂物，其种类很多。单相硅酸盐非金属夹杂物，如硅酸铁、硅酸锰，由硅、锰脱氧生成。单相的硅酸盐夹杂物一般称为玻璃质夹杂物或硅酸盐玻璃。在目前的冶炼工装和工艺水平条件下，单相的硅酸盐比较少见，多为复相硅酸盐夹杂物，而且在复相硅酸盐夹杂物中常常包裹着尖晶石、氮化钛等硬脆性颗粒状夹杂物，如图3-5～图3-17所示。

图3-5 硅酸盐夹杂物经压力加工变成条状

图3-6 硅酸盐夹杂物经压力加工的塑性变形规律

a）、b）纺锤形变成细条状 c）、d）松散的块状变成链状 e）、f）玻璃态块状变成条状

图3-7 塑性硅酸盐夹杂物经压力加工后变成纺锤形（×1000）

图3-8 塑性硅酸盐夹杂物形貌

经压力加工后，在冲击断口上观察到塑性硅酸盐夹杂物变成纺锤形，×1000。

图3-9 塑性硅酸盐夹杂物沿变形方向呈细的条带状形貌

当进一步加大变形量时，塑性硅酸盐夹杂物沿变形方向呈细的条带状，其变形能力与钢基体接近，×1500。

图3-10 硅酸盐与硫化物变形行为的比较

图中浅灰色为硫化物，两端黑色为硅酸盐。从图中可以看出，硅酸盐与硫化物变形程度各不相同，由于在高温下变形，硫化物变形能力较差，硅酸盐的自由变形受到硫化物的阻碍，因此加工变形后，硅酸盐夹杂物的两端变得细而长，表明其变形能力与钢基体相近似，超过了硫化物的变形能力。

图3-11 硅酸盐+铁尖晶石形貌(www.xing528.com)

当钢经加工变形后，塑性夹杂物沿着钢基体的变形方向伸长，而脆性铁尖晶石仍呈规则的几何形状。

图3-12 尖晶石夹杂物从塑性的硅酸盐基体中机械地分离出来的形貌

a）到c）显示尖晶石夹杂物从塑性的硅酸盐基体中机械的分离出来（黑色方块），并保持原始的几何形状，×800。

图3-13 共生在一起的塑性硅酸盐和脆性尖晶石夹杂物变形后的形貌

尖晶石夹杂物从塑性的硅酸盐基体中机械的分离出来（黑色方块），并保持原始的几何形状，×1000。

图3-14 塑性的硅酸盐和脆性的尖晶石夹杂物共生在一起的变形后的形貌

经高温压力加工（1200℃以上），尖晶石夹杂物略有变形，×1000。

图3-15 钢经变形后，FeO·Cr₂O₃铁铬尖晶石沿着变形方向呈链状分布

图3-16 蔷薇辉石（2MnO·SiO₂）夹杂物在压力加工过程中不易变形（×1000）

按照夹杂物尺寸可分为大型夹杂物和微小球体。在偏振光下观察它们有明显黑十字出现。图为蔷薇辉石（2MnO·SiO₂）夹杂物，在压力加工过程中不易变形。

图3-17 断口上观察到的蔷薇辉石（2MnO·SiO₂）夹杂物的立体形貌

在压力加工过程中不易变形，形似带孔的钢球，表面有结晶花纹，×1000。