硅酸盐类夹杂物生成规律解析

C类（硅酸盐类）：具有高的延展性，有较宽范围形态比（一般长度/宽度=3）的单个呈黑色或深灰色的夹杂物，一般端部呈锐角。

除了炼钢时加入Si之外，冶炼过程中钢液与耐火砖的接触会发生一些复杂的物理化学反应。碳含量一定时，钢液中的Mn和Si有一定的平衡关系。当钢液中有多余的Mn时，这些多余的Mn会与所接触的耐火砖起作用，将耐火砖中的氧化硅还原成Si，以求达到Si、Mn平衡。钢液中的多余的Mn与耐火材料中的氧化硅起作用生成MnO及Si，所形成的MnO以及钢液中原有的MnO和FeO使耐火材料内的氧化硅渣化而生成MnO-Al₂O₃-SiO₂系的熔渣。反应后的熔渣以及冲刷进去的耐火材料，一部分熔成大滴并能很快地上浮到钢液表面，一部分存在于钢内。而在连铸坯末期或是在钢结晶时才形成的夹杂物，它们来不及上浮并聚集在连铸坯内，成为钢中的硅酸盐夹杂物。

硅酸盐类夹杂物除了锰硅酸盐和铁锰硅酸盐夹杂物易变形外，其他的硅酸盐都不易变形，它们在明场下一般呈灰色或暗灰色，在偏振光下呈现特有的暗黑十字及暗黑的同心圆。

硅酸盐夹杂物的种类很多。单相的硅酸盐（如硅酸铁、硅酸锰）由硅、锰脱氧生成，在沸腾钢或半镇静钢中可见到这类夹杂物。单相的硅酸盐夹杂物一般成为玻璃质，以小球体出现。SiO₂夹杂物也可成为玻璃质的小球体。在偏振光下观察它们时有明显的黑十字出现。多种元素脱氧可生成各种复杂的硅酸盐夹杂物，它们可能成为玻璃质，也可能成为组合起来的晶体。外来夹杂物多为复相硅酸盐。硅酸盐因成分各异，其性质差别也很大。玻璃质的硅酸盐可以在高温下受压变形并延伸。(www.xing528.com)

硅酸盐夹杂物主要是由耐火材料、转炉渣等在冶金、出钢、脱氧合金化、浇注过程中进入钢液且来不及上浮而滞留在钢中的外来夹杂物，一般尺寸较大，外形不规则。硅酸盐夹杂物是炼钢中非常常见的夹杂物。金相检测显示，Q345B中厚板内普遍存在着大小不一、条带状的硅酸盐夹杂物，其是影响Q345B中厚板冷弯性能不合格的主要因素之一。硅酸盐夹杂物沿轧向分布较多、较长，使得钢板的横向延性降低。在冷弯过程中，夹杂物受应力的影响而破碎并产生空隙，从而破坏了金属基体的连续性，最终造成Q345B中厚板冷弯性能不合格。尤其是那些大尺寸的硅酸盐夹杂物，更是会对Q345B中厚板的冷弯性能造成致命的影响，如图3-49所示。图中纵向出现很多细的裂纹，这是因该钢中存在大量超过标准的夹杂物。在这些夹杂物中，主要是大量平行的条状硅酸盐夹杂物，其长度超过1mm，破坏了钢基体的连续性。条状硅酸盐夹杂物与钢基体结合并不牢固，因此它是一种潜在的裂纹源。

图3-49 Q345B中厚板纵向出现很多细的裂纹