加钛处理控制重轨钢中MnS夹杂的分析探讨

齐江华 彭著钢 吴 杰 郑建国 周剑华 费俊杰

(武汉钢铁(集团)公司研究院 湖北 武汉：430080)

0 引言

MnS夹杂的控制一直是重轨钢生产的难点问题，由于MnS夹杂的良好塑性，重轨大方坯轧制成百米钢轨后，大量长条状MnS引起夹杂物超标和钢轨超声波探伤不合。常见的MnS夹杂的控制技术报道很多[1-3]，如通过加入Ca或稀土等形成元素来控制硫化物的形态，再如通过控制作为硫化物析出核心的氧化物使硫化物细小、分散析出等。然而，对于总氧、夹杂物形态及成分控制都很严格的高速重轨钢，上述方法很难用于控制重轨钢中硫化物的形态和尺寸。本文通过对重轨钢中夹杂物的大量观察研究，对加钛处理控制重轨钢中MnS夹杂进行了探讨，以期为重轨钢乃至纯净钢中的MnS夹杂形态和尺寸控制提供一条新思路。

1 重轨钢中常见MnS夹杂

重轨钢铸坯中典型的MnS夹杂形貌如图1，一般为球状，大颗粒尺寸达20～30μm，轧制成钢轨后常见的MnS如图2，变形后为长条状，大型MnS尺寸大于100μm。

图1 铸坯中典型球状MnS夹杂形貌

图2 钢轨中典型长条状MnS夹杂形貌

2 含Ti的MnS夹杂

通过对重轨钢中夹杂物的研究发现，在铸坯和钢轨中存在有一种类型的MnS夹杂，其外围有一层TiS或者Ti-Mn-S，能够在钢轨轧制过程中阻止MnS夹杂的变形，典型夹杂物和元素分布如图3和图4。

从图3和图4中表明，钢在凝固过程，MnS夹杂析出后，如果钢中有一定量的Ti，那么有可能在MnS 夹杂外围析出一层TiS或者Ti-Mn-S。在轧制过程中，外围的TiS或者Ti-Mn-S能够阻止MnS夹杂的变形，达到控制 MnS夹杂的目的，这为MnS夹杂的控制提供了一条新思路，那么如何控制这种夹杂物的生成将是技术关键。……