席作冰 ，李长荣 ，王 奕

（1．贵州大学 材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025；2．贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州 贵阳 550025）

高碳硬线钢是金属制品行业中的重要原料之一，常用于制作钢绞线、弹簧钢丝及电梯和石油专用钢丝绳。随着对清洁钢的需求量的增加，钢中非金属夹杂物的控制研究成为共同探究的热点话题[1，2]。B类夹杂物属于脆性夹杂，与钢基体缺乏相容性，在拉拔合股过程中常常作为裂纹源，导致拉拔断丝，使钢材表面产生微裂纹；增加钢材的各向异性。铸坯中必须严格控制夹杂物的种类、分布、粒径及含量[3-7]。控制钢液浇注过程中的夹杂物的生成，是生产优质高碳钢的重要环节[8-9]。目前，钙处理、镁处理和稀土处理等都可以改变夹杂物的类型、形貌和尺寸分布，减轻或消除其对钢性能的危害[10]。

1 高碳钢处理

1.1 钙处理

钙是一种化学性质极其活泼的碱土金属，与氧和硫的结合能力较强，钙可作为合金的脱氧剂、冶金的还原剂。20世纪60年代开始对钙处理改性钢中非金属夹杂物得到关注[11]。钙处理可以将固态Al2O3夹杂改性为液态CaO-Al2O3（Cax）球状夹杂物。夹杂物向球状转变对夹杂物的分离起着重要作用[12-13]。熔点较低的钙铝酸盐，随着钙含量的增加形成不同类型的xCaO·yAl2O3化合物。随钢液中钙含量的增加，夹杂物的组成变化顺序为：CA6→CA→CA2→C12A7→C3A[14]。Lindon在实验中观察到，Al2O3夹杂物在液态钢中是不润湿的，并且与CaO-SiO2-Al2O3相比，分离率更高。表明钙改性后的球状的钙铝酸盐夹杂物与钢液的润湿角更小。……