镁铝尖晶石夹杂物生成规律-3.13.6MgO·Al2O3的探究

Al能还原炉渣包衬中的MgO生成Mg，Mg又被氧化生成MgO，与Al结合生成MgO·Al₂O₃尖晶石。在高碱度渣中，MgO的活度较大。当轴承钢钢液中的碳含量高、氧含量低及真空条件下时，渣中和包衬MgO容易被Al还原。如果渣碱度更高，渣中游离的CaO也会被Al还原成Ca，进而Ca又被氧化成CaO，与MgO和Al₂O₃生成含CaO的镁铝尖晶石夹杂物。镁铝尖晶石为脆性不变形夹杂物（热轧后被轧碎），对轴承钢的疲劳寿命有不利影响。这类夹杂物是在钢中低氧含量和高碱度渣精炼条件下生成的，而夹杂物中的MgO则来自炉渣中的MgO和碱性包村以及铁合金中的Mg。如何减少这类夹杂物的数量和减小它的尺寸，也是今后需进一步研究的课题。

镁铝尖晶石夹杂物中的MgO含量主要与精炼渣碱度和钢中氧含量有关：渣碱度相对低一点[w（CaO）/w（SiO₂）=2.3～3.5]且钢中氧相对偏高时，其镁铝尖晶石夹杂物中w（Mg）（3%～9.98%）较低；渣碱度较高（3.5～4）且钢中氧含量低时，镁铝尖晶石夹杂物中w（Mg）（18.3%）较高；当渣碱度最高（4.5）且钢中氧含量也很低时，镁铝尖晶石夹杂物中不仅w（Mg）（15.24%）较高，还含有CaO。随精炼渣碱度的提高和钢中氧含量的降低，钢中镁铝尖晶石夹杂物中的MgO含量增加；当碱度更高时，镁铝尖晶石夹杂物中含有CaO，如图3-46所示。

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图3-46 立方形MgO·Al₂O₃尖晶石夹杂物

尺寸为31.5μm，外面包裹一层CaS壳。