1概述、夹杂物分类及形貌

材料与冶金学院材料与冶金学院 金属材料工程系金属材料工程系 从善海主讲从善海主讲 夹杂物工程（第一部分）夹杂物工程（第一部分） 钢中夹杂物的种类、形态及对钢性能的影响钢中夹杂物的种类、形态及对钢性能的影响 第一讲：概述、夹杂物分类及形貌第一讲：概述、夹杂物分类及形貌 在炼钢过程中，少量在炼钢过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可可 能进入钢液，形成非金属夹杂物。能进入钢液，形成非金属夹杂物。 危害：危害：（1 1 1 1）降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳 极限。严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用极限。严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用 时突然脆断。（时突然脆断。（2 2 2 2）促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使）促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使 材料具有各向异性。严重时，横向塑性仅为纵向的一半，并使材料具有各向异性。严重时，横向塑性仅为纵向的一半，并使 冲击韧性大为降低。冲击韧性大为降低。 对重要用途的钢（如滚动轴承钢、弹簧钢等）要检查非金对重要用途的钢（如滚动轴承钢、弹簧钢等）要检查非金 属夹杂物的数量、形状、大小与分布情况。此外，钢在整个冶属夹杂物的数量、形状、大小与分布情况。此外，钢在整个冶 炼过程中，都与空气接触，因而钢液中总会吸收一些气体，如炼过程中，都与空气接触，因而钢液中总会吸收一些气体，如 氮、氧、氢等。它们对钢的质量也会产生不良影响。氮、氧、氢等。它们对钢的质量也会产生不良影响。 注意：注意：一切关于它的组成、形貌、来源、一切关于它的组成、形貌、来源、 以及如何消除它都是有价值的。以及如何消除它都是有价值的。 一个夹杂物核（内生的或外来）从它进入钢液的瞬间开始就一个夹杂物核（内生的或外来）从它进入钢液的瞬间开始就 对钢的未来使用寿命产生影响。对钢的未来使用寿命产生影响。许多夹杂物不断改变它们在液许多夹杂物不断改变它们在液 态和固态中的成分和形貌，直到扩散速率可以忽略为止。态和固态中的成分和形貌，直到扩散速率可以忽略为止。 一、一、 概述概述 非金属夹杂物非金属夹杂物 最难掌握的特点：最难掌握的特点： 不能预先确定它们将在什不能预先确定它们将在什 么地方以何种形式出现。么地方以何种形式出现。 探讨夹杂物的形成过程和成份分布，了解各类非金属夹杂物的探讨夹杂物的形成过程和成份分布，了解各类非金属夹杂物的 形成和来源，对控制和去除冶炼过程中的非金属夹杂物具有特别形成和来源，对控制和去除冶炼过程中的非金属夹杂物具有特别 的意义。的意义。 武钢机总大型夹杂物引起的淬火裂纹武钢机总大型夹杂物引起的淬火裂纹 非金属夹杂物主要来源非金属夹杂物主要来源 在钢液冷凝过程中，氧、硫、氮与钢液的平衡随着温度降在钢液冷凝过程中，氧、硫、氮与钢液的平衡随着温度降 低而移动，导致氧、硫、氮的各种化合物的平衡常数相应低而移动，导致氧、硫、氮的各种化合物的平衡常数相应 增大，因此而形成各种非全属化合物（称为非金属夹杂增大，因此而形成各种非全属化合物（称为非金属夹杂 物，物，简称为夹杂物）。简称为夹杂物）。 非金属夹杂物通常指非金属夹杂物通常指氧化物、硫化物和一些氧化物、硫化物和一些 高熔点氮化物以及硒化物、碲化物、磷化物。高熔点氮化物以及硒化物、碲化物、磷化物。 答：不是。答：不是。 因为碳化物是钢的基体中的组分，不应属于夹杂物。因为碳化物是钢的基体中的组分，不应属于夹杂物。 碳化物或金属间碳化物或金属间 相是否夹杂物相是否夹杂物 概括而言，概括而言，非金属夹杂物是指其存在状态不非金属夹杂物是指其存在状态不 受一般热处理的显著影响的非金属化合物。受一般热处理的显著影响的非金属化合物。 有些化合物有些化合物 碳氮硫化物碳氮硫化物 如如MMMM4 4 4 4（CxNyCxNyCxNyCxNy）2 2 2 2S S S S2 2 2 2，其中：，其中：MMMM为为TiTiTiTi或或ZrZrZrZr，x+y=1x+y=1x+y=1x+y=1； 硫碳化物硫碳化物 如如ZrZrZrZr4 4 4 4C C C C2 2 2 2S S S S2 2 2 2、（、（TiTiTiTi，MnMnMnMn，FeFeFeFe）4 4 4 4C C C C2 2 2 2S S S S2 2 2 2) ) ) )； 碳氮化物碳氮化物 如如TiTiTiTi（CNCNCNCN）、）、ZrZrZrZr（CNCNCNCN）等；）等； 其碳原子也参加形成夹杂物。其碳原子也参加形成夹杂物。在氮化物中如在氮化物中如TiNTiNTiNTiN，ZrNZrNZrNZrN等等这些氮这些氮 化物的溶解和析出与一般热处理无明显关系，化物的溶解和析出与一般热处理无明显关系，通称为夹杂物。通称为夹杂物。 但是但是CrNCrNCrNCrN，AlNAlNAlNAlN等氮化物则受到热处理的影响，等氮化物则受到热处理的影响，不称为夹杂物。不称为夹杂物。 钢中的非金属夹杂物破坏钢基体的连续性，使钢中的非金属夹杂物破坏钢基体的连续性，使 钢的组织和性能的不均匀性增加，质量降低。对钢的组织和性能的不均匀性增加，质量降低。对 钢中非金属夹杂物的研究和控制是当前各国冶金钢中非金属夹杂物的研究和控制是当前各国冶金 界的最主要课题之一。界的最主要课题之一。 非金属夹杂物对钢质量的影响是个极其复杂非金属夹杂物对钢质量的影响是个极其复杂 的问题，夹杂物的类型、组成、形态、含量、尺的问题，夹杂物的类型、组成、形态、含量、尺 寸和分布都会影响钢的性能。寸和分布都会影响钢的性能。 提高钢的质量或性能，不仅在于降低非金属夹杂物的含提高钢的质量或性能，不仅在于降低非金属夹杂物的含 量，更重要的是采取下列措施：量，更重要的是采取下列措施： （1 1 1 1）使残留在钢中的夹杂物具有适宜的分布，尺寸，形使残留在钢中的夹杂物具有适宜的分布，尺寸，形 态或组成等，降低或消除它对性能或质量的不利影响。态或组成等，降低或消除它对性能或质量的不利影响。 （2 2 2 2）根据不同的使用性能或受力状态来要求夹杂物的有根据不同的使用性能或受力状态来要求夹杂物的有 关参量。关参量。 （3 3 3 3）根据不同钢种和不同受力状态时夹杂物对性能无害根据不同钢种和不同受力状态时夹杂物对性能无害 的临界尺寸或部位来控制夹杂物的形成。的临界尺寸或部位来控制夹杂物的形成。 （4 4 4 4）充分利用夹杂物对钢的性能的有利方面。充分利用夹杂物对钢的性能的有利方面。 2.1 2.1 2.1 2.1 外来非金属夹杂物外来非金属夹杂物 产生于冶炼和凝固过程中产生于冶炼和凝固过程中 （1 1 1 1）冶炼及浇铸中，钢液表面所浮的炉渣、炼钢炉、出）冶炼及浇铸中，钢液表面所浮的炉渣、炼钢炉、出 钢槽等钢槽等 带入钢液中的炉渣、熔渣或剥落的耐火材料。带入钢液中的炉渣、熔渣或剥落的耐火材料。 （2 2 2 2）钢液被大气氧化所形成氧化物。）钢液被大气氧化所形成氧化物。 二、钢中的非金属夹杂物二、钢中的非金属夹杂物 夹杂物的来源夹杂物的来源 来源于两方面来源于两方面 内生非金属夹杂物内生非金属夹杂物 外来非金属夹杂物外来非金属夹杂物 注意：注意： 外来夹杂物系偶然产生，颗粒大，呈多角形，为成分复外来夹杂物系偶然产生，颗粒大，呈多角形，为成分复 杂的氧化物，杂的氧化物， 分布也没有规律。分布也没有规律。 外来夹杂物与钢液发生交互作用，从而使其成分、形态外来夹杂物与钢液发生交互作用，从而使其成分、形态 都发生变化。都发生变化。 内生夹杂物在外来夹杂物上沉淀。内生夹杂物在外来夹杂物上沉淀。 外来非金属外来非金属 夹杂物特点：夹杂物特点： 外形不规则，尺寸较大，外形不规则，尺寸较大， 数量少，分布集中。数量少，分布集中。 碱性电孤炉的炉衬是用碱性电孤炉的炉衬是用镁砂镁砂Mg(CO3) Mg(CO3) Mg(CO3) Mg(CO3) 、白云石、白云石 CaMg(CO3)CaMg(CO3)CaMg(CO3)CaMg(CO3)2 2 2 2、尖晶石、尖晶石等碱性耐火材料修砌的等碱性耐火材料修砌的 已经证明这种铝酸钙起源于用铝和硅钙的终脱氧，已经证明这种铝酸钙起源于用铝和硅钙的终脱氧， 尖晶石是炉衬和氧化铝或铝酸盐反应的产物。尖晶石是炉衬和氧化铝或铝酸盐反应的产物。 常含有常含有铝酸钙（铝酸钙（Al2O3Al2O3Al2O3Al2O3、CaOCaOCaOCaO）和和铝镁尖晶石铝镁尖晶石 (MgO(MgO(MgO(MgO Al2O3 )Al2O3 )Al2O3 )Al2O3 )夹杂物夹杂物，并且多生长在一起。，并且多生长在一起。 冶炼高碳含铬轴承钢冶炼高碳含铬轴承钢 可见，不能简单地把外来夹杂物看作是钢液中可见，不能简单地把外来夹杂物看作是钢液中 机械的悬浮物，实际上它们与钢液及内生夹杂机械的悬浮物，实际上它们与钢液及内生夹杂 物产生相互作用。物产生相互作用。 示踪法的许多测量结果表明，外来夹杂物在钢中示踪法的许多测量结果表明，外来夹杂物在钢中 的含量通常只占夹杂物总含量的很小一部分，有的含量通常只占夹杂物总含量的很小一部分，有 时甚至难以测定。时甚至难以测定。 2.2.12.2.12.2.12.2.1内生夹杂物形成时间内生夹杂物形成时间 内生非金属夹杂物形成的时间可以分为四个阶段：内生非金属夹杂物形成的时间可以分为四个阶段： 钢液脱氧时形成的脱氧反应产物称为一次夹杂（钢液脱氧时形成的脱氧反应产物称为一次夹杂（ 脱氧时形成的产物）脱氧时形成的产物） 出钢和浇注过程中由于钢液温度下降其内部成分平衡移动时生成的称出钢和浇注过程中由于钢液温度下降其内部成分平衡移动时生成的称 为二次夹杂（为二次夹杂（出钢和浇注时）出钢和浇注时）； 钢液凝固过程中生成的成为三次夹杂（钢液凝固过程中生成的成为三次夹杂（钢液凝固中产生的）钢液凝固中产生的）； 钢凝固后的冷却过程中由于发生相变使溶解度变化而析出的化合物称钢凝固后的冷却过程中由于发生相变使溶解度变化而析出的化合物称 为四次夹杂为四次夹杂（凝固后发生相变使溶解度变化而析出的）（凝固后发生相变使溶解度变化而析出的）。 研究证明，钢中的大部分非金属夹杂物是在钢液脱氧和凝固阶段生研究证明，钢中的大部分非金属夹杂物是在钢液脱氧和凝固阶段生 成的，即主要是一次和三次夹杂物。成的，即主要是一次和三次夹杂物。 2.2 2.2 2.2 2.2 内生非金属夹杂物内生非金属夹杂物 相对来说，相对来说，内生夹杂物分布较均匀，尺寸较小。内生夹杂物分布较均匀，尺寸较小。 （1 1 1 1）如夹杂物以固态形式较早形成于钢液中，则其在固）如夹杂物以固态形式较早形成于钢液中，则其在固 态钢中多具规则态钢中多具规则几何形状几何形状（如氮化物）；（如氮化物）； （2 2 2 2）当夹杂物以在钢液中以液态形式存在，则其在固态）当夹杂物以在钢液中以液态形式存在，则其在固态 钢中钢中钢中钢中多呈圆形或边界弯曲多呈圆形或边界弯曲（如低熔点的硅酸盐（如低熔点的硅酸盐 夹杂物）；夹杂物）； （3 3 3 3）如在钢凝固过程中形成，夹杂物大多沿初晶的晶界）如在钢凝固过程中形成，夹杂物大多沿初晶的晶界 分布，按其与晶界的润湿程度，分布，按其与晶界的润湿程度，呈颗粒状（呈颗粒状（FeOFeOFeOFeO） 或薄膜状（或薄膜状（FeSFeSFeSFeS）分布。分布。 2.2.2 2.2.2 2.2.2 2.2.2 内生夹杂物形态内生夹杂物形态 主要来源于钢液在脱氧脱硫和凝固过程时进行的各种物理化学主要来源于钢液在脱氧脱硫和凝固过程时进行的各种物理化学 反应形成的产物，大多是氧、硫、氮的化合物、硅酸盐等。反应形成的产物，大多是氧、硫、氮的化合物、硅酸盐等。 2.2.3 2.2.3 2.2.3 2.2.3 内生夹杂物来源内生夹杂物来源 加加AlAlAlAl脱氧脱氧: 3FeO+2Al: 3FeO+2Al: 3FeO+2Al: 3FeO+2Al3Fe+Al3Fe+Al3Fe+Al3Fe+Al2 2 2 2O O O O3 3 3 3（夹杂物）（夹杂物） 加加SiSiSiSi脱氧脱氧: 2FeO+Si: 2FeO+Si: 2FeO+Si: 2FeO+Si2Fe+SiO2Fe+SiO2Fe+SiO2Fe+SiO2 2 2 2（夹杂物）（夹杂物） FeOFeOFeOFeO与其他氧化物相遇可能形成硅酸盐：与其他氧化物相遇可能形成硅酸盐： nFeO+mnFeO+mnFeO+mnFeO+mSiOSiOSiOSiO2 2 2 2 nFeOnFeOnFeOnFeO. . . .mmmmSiOSiOSiOSiO2 2 2 2， ， nAlnAlnAlnAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3+m+m+m+mSiOSiOSiOSiO2 2 2 2 Al Al Al Al2 2 2 2O O O O3 3 3 3. . . .mmmmSiOSiOSiOSiO2 2 2 2 （1 1 1 1）脱氧形成的夹杂物）脱氧形成的夹杂物 这些氧化这些氧化 物，特别物，特别 是一些比是一些比 重大的产重大的产 物没有及物没有及 时排除残时排除残 留在钢中留在钢中 （2 2 2 2）钢液温度降低或凝固，沉淀出夹杂物）钢液温度降低或凝固，沉淀出夹杂物 随着钢液温度降低，硫、氧、氮等杂质元素的溶解度随着钢液温度降低，硫、氧、氮等杂质元素的溶解度 相应下降，并与合金元素亲和力的相结合而呈非金属相应下降，并与合金元素亲和力的相结合而呈非金属 化合物在钢中沉淀。化合物在钢中沉淀。 特点：特点：分布较均匀，尺寸一般都较小，形状多呈颗粒分布较均匀，尺寸一般都较小，形状多呈颗粒 状（状（FeOFeOFeOFeO），薄膜片状（），薄膜片状（FeSFeSFeSFeS）。）。 内生夹杂物的内生夹杂物的类型和组成类型和组成取决于冶炼的脱氧制度取决于冶炼的脱氧制度 和钢的成分。和钢的成分。 对碳素钢而言，夹杂物的类型和组成取决于冶炼对碳素钢而言，夹杂物的类型和组成取决于冶炼 和脱氧方法；和脱氧方法； 对一些合金钢，特别是对含有与氧、硫、氮亲合对一些合金钢，特别是对含有与氧、硫、氮亲合 力很强的合金元素的合金钢而言，钢的成分的变力很强的合金元素的合金钢而言，钢的成分的变 化对夹杂物的影响十分突出。化对夹杂物的影响十分突出。 （1 1 1 1）简单氧化物夹杂）简单氧化物夹杂 （2 2 2 2）复杂氧化物）复杂氧化物 （3 3 3 3） 硫化物硫化物 （4 4 4 4） 氮化物氮化物 （5 5 5 5） 稀土夹杂物稀土夹杂物 硅酸盐及硅酸硅酸盐及硅酸 盐玻璃盐玻璃 尖晶石类氧化物尖晶石类氧化物 钙铝酸盐钙铝酸盐 非金属非金属 夹杂物夹杂物 按成分按成分 分类分类 2.3 2.3 2.3 2.3 非金属夹杂物按成分分类非金属夹杂物按成分分类 （一）按夹杂物成分特点分类（一）按夹杂物成分特点分类 2.4 2.4 2.4 2.4 钢中非金属夹杂物的类型钢中非金属夹杂物的类型 (1)(1)(1)(1)简单氧化物简单氧化物 常见的有常见的有Al2O3Al2O3Al2O3Al2O3，Cr2O3Cr2O3Cr2O3Cr2O3，TiO3TiO3TiO3TiO3等。在含等。在含CrCrCrCr和和TiTiTiTi的的 钢中可能出现钢中可能出现Cr2O3Cr2O3Cr2O3Cr2O3和和TiO2TiO2TiO2TiO2夹杂物，夹杂物， 在含在含CrCrCrCr和和TiTiTiTi的钢中可能出现的钢中可能出现CrCrCrCr2 2 2 2O O O O3 3 3 3和和TiOTiOTiOTiO2 2 2 2夹杂物；夹杂物； 用用SiSiSiSi-Fe-Fe-Fe-Fe或或AlAlAlAl脱氧时则脱氧时则SiOSiOSiOSiO2 2 2 2 和和AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3为多见。为多见。 化学式化学式:Al:Al2 2O O3 3 ，熔点 熔点20502050 C C，比，比重重：3.963.96， 显微硬度：显微硬度：3000-45003000-4500/ /2 2，结晶类型：结晶类型： 六方系六方系( (在钢的夹杂物中只发现在钢的夹杂物中只发现AlAl2 2O O3 3 ) ) 氧化铝物性氧化铝物性 氧化物特征氧化物特征 氧化铝电镜形貌氧化铝电镜形貌 0.51.01.5 Energy (keV) 0 500 1000 cps O Al 氧化铝能谱氧化铝能谱 o Al 氧化铝氧化铝+ + + +氧化钙氧化钙 Elmt Element Atomic Compound % % % Al 37.01 30.47 Al2O3 69.93 Ca 21.49 11.91 CaO 30.07 O 41.50 57.62 Total 100.00 100.00 100.00 氧化铝氧化铝+ + + +氧化钙氧化钙+ +氧化镁氧化镁 ElmtElmtElmtElmt Element Atomic Compound Element Atomic Compound Element Atomic Compound Element Atomic Compound % % % % % % % % % % % % Mg 0.52 0.48 Mg 0.52 0.48 Mg 0.52 0.48 Mg 0.52 0.48 MgOMgOMgOMgO 0.86 0.86 0.86 0.86 Al 33.73 28.22 Al2O3 63.74 Al 33.73 28.22 Al2O3 63.74 Al 33.73 28.22 Al2O3 63.74 Al 33.73 28.22 Al2O3 63.74 Ca 25.30 14.25 Ca 25.30 14.25 Ca 25.30 14.25 Ca 25.30 14.25 CaOCaOCaOCaO 35.40 35.40 35.40 35.40 O 40.45 57.05 O 40.45 57.05 O 40.45 57.05 O 40.45 57.05 Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00 ElmtElmtElmtElmt Element Element Element Element Atomic Atomic Atomic Atomic Compound Compound Compound Compound % % % % % % % % % % % % Mg Mg Mg Mg 1.88 1.88 1.88 1.88 1.62 1.62 1.62 1.62 MgO MgO MgO MgO 3.12 3.12 3.12 3.12 Al Al Al Al 46.85 46.85 46.85 46.85 36.22 Al2O3 88.52 36.22 Al2O3 88.52 36.22 Al2O3 88.52 36.22 Al2O3 88.52 Ca Ca Ca Ca 5.98 5.98 5.98 5.98 3.11 3.11 3.11 3.11 CaOCaOCaOCaO 8.36 8.36 8.36 8.36 O 45.29 O 45.29 O 45.29 O 45.29 59.05 59.05 59.05 59.05 Total 100.00 Total 100.00 Total 100.00 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 氧化镁氧化镁+ + + +氧化钙氧化钙+ + + +氧化铝氧化铝+ + + +二氧化硅二氧化硅 ElmtElmtElmtElmt Element Element Element Element Atomic Atomic Atomic Atomic CompoundCompoundCompoundCompound % % % % % % % % % % % % Mg Mg Mg Mg 0.97 0.97 0.97 0.97 0.95 0.95 0.95 0.95 MgO MgO MgO MgO 1.61 1.61 1.61 1.61 Al Al Al Al 23.00 23.00 23.00 23.00 20.30 Al2O320.30 Al2O320.30 Al2O320.30 Al2O3 43.46 43.46 43.46 43.46 SiSi SiSi 0.99 0.99 0.99 0.99 0.84 0.84 0.84 0.84 SiO2SiO2SiO2SiO2 2.11 2.11 2.11 2.11 Ca Ca Ca Ca 37.75 37.75 37.75 37.75 22.42 22.42 22.42 22.42 CaOCaOCaOCaO 52.82 52.82 52.82 52.82 O O O O 7.29 7.29 7.29 7.29 55.49 55.49 55.49 55.49 Total 100.00 Total 100.00 Total 100.00 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 氧化镁氧化镁+ + + +氧化钙氧化钙+ + + +氧化铝氧化铝+ + + +二氧化硅二氧化硅 Elmt Element Atomic Compound % % % Mg 0.44 0.43 MgO 0.74 Al 19.20 16.90 Al2O3 36.27 Si 4.73 4.00 SiO2 10.12 Ca 36.00 21.33 CaO 50.36 Ti 1.50 0.74 TiO2 2.50 O 38.13 56.60 Total 100.00 100.00 100.00 Elmt Element Atomic Compound % % % Al 5.78 6.15 Al2O3 10.92 Ti 27.83 16.69 TiO2 46.43 Mn 33.03 17.27 MnO 42.65 O 33.35 59.88 Total 100.00 100.00 100.00 氧化铝氧化铝+ + + +氧化锰氧化锰 0.51.01.52.0 Energy (keV) 0 200 400 600 800 cps O Fe Al 氧化铝氧化铝+ + + +氧化铁氧化铁 尖晶石类夹杂物尖晶石类夹杂物 A A A A代表二价金属代表二价金属MgMgMgMg，M nM nM nM n，FeFeFeFe等；等； B B B B为三价金属如为三价金属如FeFeFeFe，CrCrCrCr，AlAlAlAl等；等； O O O O代表氧。代表氧。 （2 2 2 2）复杂氧化物）复杂氧化物 主要包括主要包括 各种钙的铝酸盐夹杂物各种钙的铝酸盐夹杂物 它是由简单氧化物复合成的化合物它是由简单氧化物复合成的化合物 a. a. a. a.尖晶石类氧化物尖晶石类氧化物常用常用AOAOAOAO B B B B2 2 2 2O O O O3 3 3 3表示表示 硅酸盐及硅酸盐玻璃硅酸盐及硅酸盐玻璃 （1 1 1 1）在一个相当宽的成分变化范围，即）在一个相当宽的成分变化范围，即AOAOAOAO B B B B2 2 2 2O O O O3 3 3 3能够溶解一定能够溶解一定 范围内不同数量的范围内不同数量的AOAOAOAO或或B B B B2 2 2 2O O O O3 3 3 3。 （2 2 2 2）熔点高，在钢液中以固态形式存在并具有很高的硬度。）熔点高，在钢液中以固态形式存在并具有很高的硬度。 常见尖晶石类夹杂物有常见尖晶石类夹杂物有FeOFeOFeOFeO FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3、FeOFeOFeOFeO AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3、MnOMnOMnOMnO AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3、 MgMgMgMg AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3、FeOFeOFeOFeO CrCrCrCr2 2 2 2O O O O3 3 3 3、MnOMnOMnOMnO CrCrCrCr2 2 2 2O O O O3 3 3 3等。等。 这些复杂化合物因具有尖晶石结构而得名这些复杂化合物因具有尖晶石结构而得名 特点：特点： 尖晶石类尖晶石类 化学式化学式 MgO.AlOMgO.AlOMgO.AlOMgO.AlO 物理性质物理性质 熔点：熔点： 2135213521352135 密度：密度： 3.583.583.583.58 显微硬度：显微硬度： 2100-24002100-24002100-24002100-2400/ / / /2 2 2 2 结构类型：结构类型： 立方晶系立方晶系 a=8.08a=8.08a=8.08a=8.08 Elmt Element AtomicElmt Element AtomicElmt Element AtomicElmt Element Atomic Compound Compound Compound Compound % % % % % % % % % % % % Mg 15.49 12.96 Mg 15.49 12.96 Mg 15.49 12.96 Mg 15.49 12.96 MgOMgOMgOMgO 25.69 25.69 25.69 25.69 Al 39.33 29.64 Al2O3 74.31 Al 39.33 29.64 Al2O3 74.31 Al 39.33 29.64 Al2O3 74.31 Al 39.33 29.64 Al2O3 74.31 O 45.18 57.41 O 45.18 57.41 O 45.18 57.41 O 45.18 57.41 Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00 ElmtElmtElmtElmt . Element . Element . Element . Element Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound % % % % % % % % % % % % Mg 14.62 12.23 Mg 14.62 12.23 Mg 14.62 12.23 Mg 14.62 12.23 MgOMgOMgOMgO 24.24 24.24 24.24 24.24 Al 40.09 30.22 Al2O3 75.76 Al 40.09 30.22 Al2O3 75.76 Al 40.09 30.22 Al2O3 75.76 Al 40.09 30.22 Al2O3 75.76 O 45.28 57.55 O 45.28 57.55 O 45.28 57.55 O 45.28 57.55 Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00Total 100.00 100.00 100.00 显微硬度：显微硬度：930-2200930-2200930-2200930-2200/ / / /2 2 2 2 结构类型：结构类型：立方晶系立方晶系 单斜晶系单斜晶系 六角晶系六角晶系 特特 点：点：熔点高、硬度很高、在炼钢温度下呈固态存在；熔点高、硬度很高、在炼钢温度下呈固态存在； 热轧不易变形，锻压加工时有时被压碎；冷轧薄板损伤产品热轧不易变形，锻压加工时有时被压碎；冷轧薄板损伤产品 表面。表面。 b.b. b. b.钙铝酸盐类钙铝酸盐类 化学式：化学式：3CaO.AlO3CaO.AlO3CaO.AlO3CaO.AlO、 12CaO.7AlO12CaO.7AlO12CaO.7AlO12CaO.7AlO3 3 3 3 、 CaO.5AlOCaO.5AlOCaO.5AlOCaO.5AlO 3CaO.AlO 3CaO.AlO 3CaO.AlO 3CaO.AlO、 CaOCaOCaOCaO. 2AlO. 2AlO. 2AlO. 2AlO、 CaOCaOCaOCaO. 6AlO. 6AlO. 6AlO. 6AlO 物理性质物理性质 ElmtElmtElmtElmt Element Element Element Element Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound % % % % % % % % % % % % Al Al Al Al 18.62 18.62 18.62 18.62 15.82 Al2O3 35.19 15.82 Al2O3 35.19 15.82 Al2O3 35.19 15.82 Al2O3 35.19 SiSi SiSi 10.68 10.68 10.68 10.68 8.71 SiO2 22.85 8.71 SiO2 22.85 8.71 SiO2 22.85 8.71 SiO2 22.85 Ca Ca Ca Ca 29.56 16.90 29.56 16.90 29.56 16.90 29.56 16.90 CaOCaOCaOCaO 41.36 41.36 41.36 41.36 Ti Ti Ti Ti 0.36 0.36 0.36 0.36 0.17 TiO2 0.60 0.17 TiO2 0.60 0.17 TiO2 0.60 0.17 TiO2 0.60 O 40.77 58.40 O 40.77 58.40 O 40.77 58.40 O 40.77 58.40 Total 100.00 100.00 100.00 Total 100.00 100.00 100.00 Total 100.00 100.00 100.00 Total 100.00 100.00 100.00 铝酸钙 ElmtElmtElmtElmt Element Element Element Element Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound Atomic Compound % % % % % % % % % % % % Mg Mg Mg Mg 1.64 1.64 1.64 1.64 1.55 1.55 1.55 1.55 MgOMgOMgOMgO 2.71 2.71 2.71 2.71 Al Al Al Al 29.60 29.60 29.60 29.60 25.21 25.21 25.21 25.21 Al2O3 55.93 Al2O3 55.93 Al2O3 55.93 Al2O3 55.93 Ca Ca Ca Ca 29.56 29.56 29.56 29.56 16.95 16.95 16.95 16.95 CaOCaOCaOCaO 41.36 41.36 41.36 41.36 O O O O 39.20 39.20 39.20 39.20 56.30 56.30 56.30 56.30 Total Total Total Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00100.00100.00100.00 ElmtElmtElmtElmt Element Element Element Element Atomic Atomic Atomic Atomic Compound Compound Compound Compound % % % % % % % % % % % % Mg 1.38 Mg 1.38 Mg 1.38 Mg 1.38 1.28 1.28 1.28 1.28 MgOMgOMgOMgO 2