[发明专利]一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法

权利要求书

1.一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法，其特征在于：选定所要强化的钢种；在钢种所限定元素以及各元素范围内；研究除铁外至少一种元素对所选定钢种在A温度下氧化铝夹杂物之间的接触角θ_LP的影响；根据θ_LP最大化原则，在钢种所限定元素以及各元素范围内选择各元素的用量；

和

选定所要强化的钢种；在钢种所限定元素以及各元素范围内；研究除铁外至少一种元素对所选定钢种在A温度下氧化铝夹杂物与钢液之间接触角界面张力σ_LP的影响；根据σ_LP最大化原则，在钢种所限定元素以及各元素范围内选择各元素的用量；熔滴法和/或卧滴法测定选定钢种在A温度下钢液与氧化铝夹杂物之间接触角θ_LP；

根据熔滴形状参数和Laplace模型方程公式(1)-(2)计算钢样温度为A时的表面张力σ_L，根据杨氏方程(3)和(4)式计算氧化铝夹杂物与钢液之间接触角界面张力σ_LP；

β＝46.327(2x`/z`)^(-3.735)…(2)

其中β为熔滴形状因子，g为重力加速度9.8，单位为m/s²，Δρ为钢液与氩气密度差7.85×10³kg/m³，R₀为熔滴顶定的圆弧半径，单位为m；σ_L为钢液表面张力，单位为N/m；x、和z、分别为熔滴长轴半长和短轴半长，单位为m；

σ_LP＝σ_P-σ_L cosθ_LP…(3)

σ_P＝(2077-0.7083T)×10^-3…(4)

其中σ_LP钢液与氧化铝夹杂物之间接触角，cosθ_LP为接触角余弦函数，σ_P为氧化铝夹杂物表面张力，单位为N/m，T为钢液中氧化铝夹杂物温度A，

和

选定所要强化的钢种；在钢种所限定元素以及各元素范围内；研究除铁外至少一种元素对所选定钢种在A温度下夹杂物之间的吸引力F_C的影响；根据F_C最大化原则，在钢种所限定元素以及各元素范围内选择各元素的用量；

根据公式(5)、(6)计算夹杂物之间的吸引力F_C；

F_C＝π·D²·ΔP_Fe+2π·D·σ_L…(5)

其中F_C为夹杂物之间的吸引力，单位为N，D为夹杂物之间的空腔半径，单位为m，ΔP_Fe压力差3.8×10³Pa，cosθ_LP为接触角余弦函数，R为氧化铝夹杂物的半径，单位为m；

所述A的取值范围为1820K-1920K。

2.根据权利要求1所述的一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法，其特征在于：所述钢种含有铝元素。

3.根据权利要求1所述的一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法，其特征在于：所述钢种含有合金化元素；所述合金化元素选自钛、钒、稀土元素、锑、锡、铋、硒和铅中的至少一种。