Effect of Sulphur Concentration on Precipitation Behaviors of MnS-containing Inclusions in GCr15 Bearing Steels after LF Refining

There are many types of non-metallic MgAl2O4 inclusions observed in Al-deoxidized steel coupling with Mg treatment, including single-particle MgAl2O4, agglomerated MgAl2O4, and MgAl2O4-MnS. Thermodynamic calculation shows that MgAl2O4 precipitates in the liquid phase. The phase transformation follows liquid + Al2O3 + MgAl2O4 → liquid + MgAl2O4 → liquid + MgO + MgAl2O4 → liquid + MgO with the Mg content increasing when the Al content is a constant in molten steel, and it is in agreement with the experimental results for the formation of MgAl2O4 in molten steel. The calculation results of various attractive forces between two particles show that the cavity bridge force plays a dominant role in the agglomeration process and results in the agglomerated MgAl2O4. The lattice mismatch calculation result shows that MgAl2O4 can provide effective sites for MnS nucleating in steel.

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“…The relationship between the solid fraction and the temperature during solidification can be expressed by Equation (17) [16]:…”

Section: Mechanism On the Formation Of Mgal 2 O 4 -Mns Inclusionmentioning

confidence: 99%

“…[16], respectively.T l = 1536 + 273 − 78 [pct C] + 7.6 [pct Si] + 4.9 [pct Mn] −34.3 [pct P] − 38 [pct S] + 3.6 [ pct Al](1)T s = 1536 + 273 − 184.3 [pct C] + 40.8 [pct Si] + 8.6 [pct Mn] +76.7 [pct P] + 7.6.7 [ pct S] + 7.8 [pct Al]…”

mentioning

confidence: 97%

Thermodynamics and Agglomeration Behavior on Spinel Inclusion in Al-Deoxidized Steel Coupling with Mg Treatment

Lei

Wang

Yuan

et al. 2019

Metals

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“…Sendo assim, é necessário entender a formação destes óxidos no refino secundário, principalmente a alumina (Al 2 O 3 ) que é um dos principais agentes de nucleação para sulfetos de manganês. No entanto, este óxido pode ser modificado através da adição de cálcio para inclusões líquidas complexas do sistema CaO-Al 2 O 3 (cálcio aluminatos-CA) que servem de núcleo para precipitação, conforme Bielefeldt e Vilela [17] ou de CaO-MgO-Al 2 O 3 (CMA) por Peng-ju Chen et al [6]. Além disso, o cálcio funciona como um redutor no teor de enxofre no banho metálico pela formação de CaS, de acordo com Imagumbai e Takeda [18].…”

Section: Influência Dos óXidos Na Distribuição Dos Sulfetos De Manganêsunclassified

“…(1) Baseado em outros estudos, ficou demonstrado que a modificação da Al 2 O 3 pela presença de Mg, formando inclusões que seguem o seguinte: MA → CMA → CA, sendo que o CA precisa de um tempo considerável. Assim, Peng-ju Chen et al [6] demonstra que taxa de precipitação e espessura média dos sulfetos de manganês, sobre os MA e CMA, diminui na mesma relação de redução do teor de enxofre. Além disso, a taxa de precipitação é maior sobre as inclusões de MA do que CMA.…”

Section: Influência Dos óXidos Na Distribuição Dos Sulfetos De Manganêsunclassified

“…De acordo com o mesmo autor, quando a fração sólida de Fe alcança 98,5%, cerca de 87% do MnS precipita, porque no líquido residual o produto de solubilidade de [Mn][S] é maior que no equilíbrio. Isto também pode ser visto no trabalho de Peng-ju Chen et al [6] que fez uma análise termodinâmica da precipitação do sulfeto de manganês em aço rolamento. O resultado pode ser visto na Figura 3.…”

Section: Introductionunclassified

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Estudo Da Morfologia, Tamanho, Distribuição E Precipitação Sobre Óxidos De Inclusões De Sulfetos De Manganês Em Aços Ressulfurados

Bobsin¹,

Bielefeldt²,

Vilela³

2019

TMM

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Resumo O enxofre tem influência direta nas propriedades mecânicas nas diversas classes de aços, principalmente se formar FeS que reduz a resistência no trabalho a quente, devido ao seu baixo ponto fusão. A fim de que o teor de enxofre seja controlado na produção do aço, tem sido aplicada a adição de elementos de liga como o manganês. O manganês reduz consideravelmente a solubilidade do enxofre pela formação de sulfetos de manganês com a redução da temperatura. Estas inclusões controlam o crescimento do grão e facilitam a usinagem, aumentando a vida útil das ferramentas de corte. No entanto, prejudicam a qualidade dos aços e provocam problemas como redução na dutilidade e qualidade superficial de chapas laminadas a quente. Portanto, este trabalho fará uma abordagem sobre as influencias de processos, objetivando estudar sua morfologia, distribuição e tamanho médio, assim como, a precipitação dos sulfetos de manganês sobre óxidos; usando análise de imagens produzidas a partir de amostras retiradas de aço ressulfurado. Palavras-chave: Inclusões não metálicas; Sulfetos de manganês; Óxidos nucleantes.

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The Effect of a High Al Content on the Variation of the Total Oxygen Content in the Steel Melt during a Secondary Refining Process

Yoshioka

Ideguchi

Karasev

et al. 2017

steel research int.

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The aim of this study is to clarify the mechanism of low total oxygen (T.O) contents in high-Al containing steel grades. Steel samples are taken from a ladle during an LF-RH process, and the compositions of both the steels and inclusions are determined. According to thermodynamic considerations, the low T.O contents of high Al steel grades are due to the low insoluble oxygen contents. Due to the high Al contents in a steel melt, thermodynamic driving forces of the Al 2 O 3 modification are lower than those in ordinary Al-killed steels. Both the low thermodynamic driving force of the Al 2 O 3 modification and the inclusion removal from the melts contribute to the low CaO contents in inclusions in high-Al steel melts. The contact angles of inclusions in high Al steel melts are higher than 908 due to the low CaO content in inclusions. Therefore, the removal tendency of inclusions in high Al steel melts is kept high throughout an LF-RH process. Due to this high removal tendency, the T.O contents in high Al steel melts decreases remarkably during an LF refining process. Thereafter, they decrease further during the following RH treatment.

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Effect of Sulphur Concentration on Precipitation Behaviors of MnS-containing Inclusions in GCr15 Bearing Steels after LF Refining

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Thermodynamics and Agglomeration Behavior on Spinel Inclusion in Al-Deoxidized Steel Coupling with Mg Treatment

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Estudo Da Morfologia, Tamanho, Distribuição E Precipitação Sobre Óxidos De Inclusões De Sulfetos De Manganês Em Aços Ressulfurados

The Effect of a High Al Content on the Variation of the Total Oxygen Content in the Steel Melt during a Secondary Refining Process

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