稀土Ce对非调质钢中硫化物特征及微观组织的影响

通过稀土Ce微合金化手段，采用SEM、EDS和ASPEX等手段对不同Ce含量的非调质钢中的夹杂物形貌、数量和尺寸以及实验用钢的显微组织进行了表征，结合Thermo-Calc热力学软件对含Ce硫化物夹杂的形成过程进行了分析，并通过三维原子探针（3DAP）对晶界和相界面处的元素分布进行表征。结果表明，Ce在1800℃与S结合形成Ce₃S₄夹杂，1480℃转变为Ce₂S₃夹杂，1480℃以下形成Ce₂S₃为内核，Ti₄C₂S₂和Mn S包覆生长的复合夹杂物；添加Ce元素的实验用钢中90%以上的夹杂物的长径比小于2.5;Ce含量为0.019%（质量分数）时，实验用钢的组织最细，平均晶粒尺寸为4.17μm。3DAP的结果证明了Ce在晶界和相界处存在明显偏聚，阻碍了C扩散，抑制晶粒长大，另外，高温区形成的细小弥散含Ce夹杂物提供了形核质点，2者共同作用细化了非调质钢的组织。