[发明专利]一种研究钢液与外来类非金属夹杂物之间的反应的方法

权利要求书

1.一种研究钢液与外来类非金属夹杂物之间的反应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将钢基体切割成圆饼状样品，在中心位置钻一个孔洞，在孔洞中放置夹杂物；

2)将步骤1)制备好的样品放于高温共聚焦激光显微镜中，升温至1673K进行保温，然后升温至1873K进行保温后急速冷却至室温；

3)对步骤2)得到的样品使用X射线断层扫描技术确定夹杂物在样品中的位置，同时通过CT确认夹杂物的形状；

4)对步骤2)得到的样品进行打磨、抛光，使用扫描电镜分析钢-夹杂物界面处的形貌以及夹杂物的形貌及成分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述圆饼状样品的直径为4-6mm，高为3-5mm；所述孔洞的直径为0.5-1mm，深度为1-2mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述夹杂物为Al₂O₃、CaO、SiO₂和MnO中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述夹杂物的制备方法为：将Al₂O₃、CaO、SiO₂和MnO中的一种或多种混匀后在1873K以上的温度下保温30-60min，保证混合的渣完全融化并混合均匀，然后将渣放入水中淬火冷却后粉碎成颗粒，使用马弗炉对夹杂物样品进行脱碳。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述颗粒的直径小于500μm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱碳温度为1073K-1473K，脱碳时间为10h-16h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述升温速度大于300K/min；所述保温时间为2-3min；所述急速冷却速度大于1000K/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)得到的钢中夹杂物成分随时间变化的关系采用如下公式计算夹杂物中参与反应的物质的传质系数：

式中，(pctOxide)为参与反应的物质的质量分数，％；

(pctOxide)^*为反应界面上参与反应的物质的质量分数，％K_incl为夹杂物中参与反应的物质的传质系数，m/s；

d_p为夹杂物的当量直径，m；

m为夹杂物的质量，g；

ρ_incl为夹杂物的密度，kg/m³。