Projektowanie technologii wytwarzania stali ultradrobnoziarnistej metodą obróbki cieplnoplastycznej

Transkrypt

1 s. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 3 Dr inż. JAROSŁAW MARCISZ Dr hab. inż. BOGDAN GARBARZ Instytut Metalurgii Żelaza im. St. Staszica ul. K. Miarki 12, Gliwice jmarcisz@imz.pl UKD : :621.78: Projektowanie technologii wytwarzania stali ultradrobnoziarnistej metodą obróbki cieplnoplastycznej Design of production technology for ultrafme grained steel using thermomechanical treatment Opracowano schemat obróbki cieplnoplastycznej dla stali niskowęglowej niestopowej charakteryzującej się w stanie po odlaniu rozdrobnioną strukturą dendrytyczną typową dla bezpośrednio odlanej taśmy, w celu uzyskania superdrobnego ziarna struktury finalnej. Zastosowanie opracowanych parametrów obróbki prowadzi do wytworzenia jednorodnej struktury o średniej wielkości ziarna 3 4/an. Materiałem wyjściowym do badań były cienkie wlewki laboratoryjne o grubości 4 mm. Obróbkę cieplnoplastyczną próbek z wlewków laboratoryjnych, obejmującą nagrzewanie, odkształcenie przez ściskanie i kontrolowane chłodzenie po odkształceniu przeprowadzono przy użyciu symulatora procesów metalurgicznych Gleeble Schedule of thermomechanical treatment oflow carbon unalloyed steel characterized byfine dendritic structure in as cast condition similarly to directly cast strip, in order to obtain ultrafme grain in the final structure has been worked out. Application of the designed thermomechanical treatment produces final structure with uniformly distributed grains of the mean size in the rangę of 3-^4\un. Thin laboratory cast ingots of4 mm in thickness were the starting materialfor investigation. Thermomechanical treatment comprising heating, deformation by compression and controlled cooling after deformation using Gleeble 3800 testing machinę was carried out on specimens cut from the thin ingots. Słowa kluczowe: stal niskowęglowa niestopowa, obróbka cieplnoplastyczną, ultradrobnoziarnista struktura, bezpośrednie odlewanie taśm Key words: Iow carbon unalloyed steel, thermomechanical treatment, ultrafme structure, direct strip casting 1. Wstęp. Rozdrobnienie ziarna jest jedyną znaną metodą umacniania metali i stopów, która powoduje także zwiększenie plastyczności i ciągliwości, dlatego metody wytworzenia struktury ultradrobnoziarnistej (UDZ) są przedmiotem licznych badań i prób przemysłowych. Nie istnieją fizyczne granice tak zdefiniowanego zakresu wielkości ziarna. Umownie przyjmowana graniczna wielkość ziarna, poniżej której struktura jest nazywana UDZ, zawiera się w przedziale 1^5 /mi, a najczęściej są to 2 lub 3 /^m. Wytworzenie struktury ultradrobnoziarnistej wywołuje nawet ponaddwukrotny wzrost wytrzymałości materiałów w stosunku do struktury konwencjonalnej polikrystalicznej. Na obecnym etapie badań i wdrażania ich wyników w warunkach przemysłowych występują poważne problemy uniemożliwiające rozwój wyrobów o strukturze UDZ w dużej skali. Do tych problemów należą m.in.: - skomplikowane technicznie i technologicznie metody uzyskiwania struktury UDZ, nie nadające się do przeniesienia do warunków produkcji przemysłowej, - silna zależność granicy plastyczności stopów UDZ od zmian wielkości ziarna (znacznie silniejsza niż dla struktury polikrystalicznej konwencjonalnej), - niestabilny charakter odkształcenia plastycznego stopów UDZ, związany z lokalizacją odkształcenia i brakiem umocnienia odkształceniowego [1]. Metoda przemysłowa obróbki cieplnoplastycznej z wlewka ciągłego o konwencjonalnej grubości ( mm), w celu otrzymania struktury drobnoziarnistej w przypadku zastosowania stali mikrostopowych (zawierających V, Nb, Ti i Al), umożliwia uzyskanie ziarna ferrytu o średniej cięciwie nie mniejszej niż ok. 5 /mi [2]. Większe możliwości przetwarzania półwyrobów na wyroby o strukturze UDZ w porównaniu z wlewkami konwencjonalnymi, stwarza technologia bezpośredniego odlewania taśm grubości kilku mm. Technologia bezpośredniego odlewania taśm (BOT) osiągnęła przemysłową skalę produkcji w wersji pionowego odlewania pomiędzy dwa walce. Ze stali niskowęglowych niestopowych odlewane są obecnie pasma o grubościach z zakresu od ok. l mm do kilku mm i szerokości do ok mm [3 H-8]. Zaletami technologii odlewania ciągłego cienkich blach są niskie koszty inwestycyjne i produkcyjne, mniejsze zużycie energii i mniejsze zanieczyszczenie środowiska. Bezpośrednio odlane taśmy charakteryzują się rozdrobnioną strukturą dendrytyczną, która zapewnia m.in. mniejszy, w porównaniu z konwencjonalnymi wlewkami COS, stopień segregacji. Krótki czas krzepnięcia związany z szybkim odprowadzaniem ciepła, powoduje również znaczne rozdrobnienie wtrąceń niemetalicznych [4, 8-H 11]. Ponieważ kadź pośrednia i krystalizator walcowy umieszczone są w atmosferze obojętnej, możliwe jest odlewanie stali z wysokim poziomem metalicznych pierwiastków łatwotopliwych (Cu, Sn) bez ryzyka wywołania kruchości powierzchniowej. W Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach prowadzone są badania struktury i właściwości stali odlanej w formie miniwlewków w warunkach symulujących parametry technologii BOT [9 H-11]. Kształtowanie struktury i właściwości taśm otrzymanych metodą bezpośredniego odlewania, charak-

2 2006 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 87 tery żujących się rozdrobnioną strukturą dendrytyczną, następuje w procesach dalszego przerobu plastycznego. Jednym ze sposobów jest walcowanie na gorąco bezpośrednio po zakrzepnięciu (z możliwością dogrzewania pasma) oraz regulowane chłodzenie po walcowaniu do temperatury otoczenia. Ten sposób, przy zastosowaniu odpowiednich parametrów (temperatura walcowania, wielkość i sposób odkształcenia oraz rodzaj chłodzenia po odkształceniu) umożliwia, w przypadku stali niskowęglowych niestopowych, wytworzenie jednorodnej na przekroju taśmy struktury ferrytu o bardzo małej wielkości ziarna. Beladi i in. [12] badając mechanizm powstawania ferrytu ultradrobnoziarnistego w stali węglowej niestopowej zawierającej 0,35 % C i 0,82 % Mn, w wyniku walcowania bezpośrednio odlanej taśmy w jednym przepuście, uzyskali ziarno ferrytu o wielkości l,5^m. W badaniach Hicksona i in. [13] nad możliwościami wytworzenia struktury UDZ o równoosiowych ziarnach w stalach niskowęglowych stwierdzono, że walcowanie na gorąco cienkich taśm z dużymi stopniami odkształcenia i następne szybkie chłodzenie sprzyjają powstawaniu mikrostruktury tego typu. Ferry i Page [14] stwierdzili, że odkształcenie w zakresie temperatur bliskich Ar 3 blach odlanych metodą BOT i szybkie chłodzenie natryskiem wodnym po odkształceniu powoduje powstanie równoosiowego ferrytu 0 średniej wielkości ziarna 1,4 ^m na całym przekroju poprzecznym taśmy. Beladi i in. [15], badając wpływ parametrów obróbki cieplnoplastycznej na powstanie struktury UDZ w stali C-Mn-V, zastosowali temperaturę odkształcenia w zakresie dwufazowym a + y, szybkość odkształcenia l s" 1 (w próbie skręcania) 1 szybkość chłodzenia po odkształceniu od l do 9 C/s. Otrzymana w tych warunkach struktura charakteryzowała się wielkością ziarna ferrytu 2 H-3,5/mi. Abbas i in. [16] stwierdzili, że optymalne parametry obróbki cieplnoplastycznej dla stali niskowęglowych (0,05 % C; 0,415 % Mn) w celu otrzymania struktury UDZ to temperatura walcowania 810 C, całkowita wielkość odkształcenia 70 % oraz chłodzenie natryskiem wodnym po odkształceniu. Struktura stali wytworzonej w takich warunkach charakteryzowała się drobnym ziarnem ferrytu z wydzieleniami węglika s oraz zawierała wyspy martenzytu, co zapewniało zarówno wysoką wytrzymałość, jak i plastyczność. Celem pracy, której wyniki przedstawiono w artykule, było określenie parametrów obróbki cieplnoplastycznej odlanych w warunkach laboratoryjnych miniwlewków symulujących strukturę bezpośrednio odlanych taśm ze stali niskowęglowych, prowadzących do otrzymania struktury ultradrobnoziarnistego ferrytu na całym przekroju poprzecznym. Zmiennymi parametrami obróbki cieplnoplastycznej były temperatura odkształcenia, wielkość i sposób odkształcenia (jednoetapowe i dwuetapowe ściskanie) oraz intensywność chłodzenia po odkształceniu. 2. Materiał i metodyka badań. Wyj ściowy materiał do badań stanowiły odlane w warunkach laboratoryjnych miniwlewki grubości 4 mm, o drobnej strukturze dendrytycznej, charakterystycznej dla bezpośrednio odlewanych taśm o grubości kilku mm. Obróbkę cieplnoplastyczną przeprowadzono za pomocą symulatora procesów metalurgicznych Gleeble Obróbka obejmowała następujące etapy: nagrzewanie do temperatury trwałości austenitu ( C), wytrzymanie przez 120 s, chłodzenie do temperatury odkształcenia, odkształcenie z następnym chłodzeniem natryskiem wodnym lub chłodzenie regulowane z szybkością 10 C/s do temperatury ok. 500 C i następnie swobodnie w powietrzu. Odkształcenie realizowano przez jednoosiowe ściskanie, ze swobodnym płynięciem materiału we wszystkich kierunkach, zadane jednorazowo lub w dwóch kolejnych gniotach. Materiał badań po odkształceniu stanowiły próbki grubości od 1,25 do 1,63 mm, które poddano badaniom mikroskopowym i wykonano pomiary twardości oraz określono wielkość ziarna ferrytu przez pomiar średniej cięciwy (1.+) na płaszczyźnie zgładu metalograficznego. 3. Wyniki badań i ich dyskusja. Materiał wyjściowy do badań, w postaci miniwlewków laboratoryjnych w stanie po odlaniu, charakteryzował się rozdrobnioną strukturą dendrytyczną charakterystyczną dla stali niskowęglowych niestopowych, krzepnących w warunkach szybkiego chłodzenia. Składy chemiczne materiału wsadowego do wytopu miniwlewków oraz otrzymanych miniwlewków podano w tablicy 1. Mikrostruktura miniwlewków (rys. 1) (identyczna ze strukturą bezpośrednio odlanych taśm), ze względu na duży udział ferrytu Widmannstattena oraz bainitu w postaci płytek i listew, nie zapewnia odpowiedniej plastyczności i udarności stali. Twardość materiału w stanie po odlaniu, wynosząca 200 HV1, jest wynikiem obecności w strukturze stali ferrytu bainitycznego i bainitu o wysokiej gęstości dyslokacji, powstałych na skutek szybkiego chłodzenia z wysokich temperatur. W strukturze materiału występowały dyspersyjne, równomiernie rozmieszczone w objętości T a b l i c a 1. Składy chemiczne materiału wsadowego i miniwlewków Ta ble L Chemical composition of charge material and miniingots Oznaczenie próbek Materiał wsadowy C 0,15 0,13 0,13 0,12 0,13 Mn 0,71 0,61 0,61 0,63 0,64 0,61 0,64 0,85 0,83 Si 0,20 0,22 0,28 0,23 0,27 0,22 0,27 0,29 0,23 P 0,012 0,018 0,018 0,018 S 0,037 0,020 0,022 0,019 0,030 0,033 0,040 0,026 % masowe Cu Cr 0,22 0,11 0,42 0,45 0,09 0, ,09 0,40 0,49 0,34 0,34 Ni Mo 0,014 0,016 0,016 Al 0,005 Sn 0,021 ppm O N nb - nie badano

3 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 3 Rys. 1. Struktura miniwlewków w stanie po odlaniu na przekroju poprzecznym. Makrofotografia zgładu wytrawionego odczynnikiem Oberhoffera (a) i mikrofotografia zgładu wytrawionego nitalem (b), mikroskop świetlny Fig. 1. Structure of miniingots in as cast condition on a transverse section. Macrostructure revealed by Oberhoffer reagent (a) and microstructure revealed by nital (b), light microscope cs 30 ii l śr =3,7nm l" f 20 -o 15 M O in C 10 N 3 5- n m Cięciwa ziarna ferrytu, urn Rys. 2. Rozkład wielkości cięciw ziarn ferrytu w próbce odkształconej przez dwuetapowe ściskanie z sumarycznym odkształceniem 60 % w temperaturze 820 C z następnym intensywnym chłodzeniem strumieniem wodnym Fig. 2. Distribution of intercept of ferrite grains in specimen deformed by double-stage compression with total deformation of 60% at temperaturę 820 C followed by rapid water cooling materiału siarczki o średnicach mniejszych od 100 nm, które powodują dodatkowe umocnienie stali. Materiał w takim stanie strukturalnym ma ograniczone możliwości zastosowania. W warunkach standardowej przeróbki plastycznej próbek z miniwlewków (odkształcenie w zakresie austenitu w temperaturze 950 C i wolne chłodzenie po odkształceniu) otrzymano następujące właściwości materiału będącego bazą porównawczą dla pozostałych eksperymentów: twardość HVl^r= 160, wielkość ziarna ferrytu /;, = 7,7 /mi przy zakresie cięciw większości ziarn 2^ 12 ^m, kształt ziarna - minimalnie wydłużone, nieznaczna pasmowość strukturalna. W przypadku odkształcenia próbek z miniwlewków po ochłodzeniu z temperatury austenityzowania (860^ 900 C) do temperatury 820 C z następnym chłodzeniem wodnym uzyskano: twardość HV l ś r = 174 H-199, wielkość ziarna ferrytu /j =3,5-4-3,9 /im przy zakresie cięciw większości ziarn 2H-5 / um (rys. 2), kształt ziarna - globularne w całej objętości, wyspy martenzytyczne i bainitycz- Rys. 3. Mikrostruktura na przekroju poprzecznym próbki odkształconej gniotem 60 % dwuetapowo w temperaturze 820 C z następnym intensywnym chłodzeniem strumieniem wodnym. Mikroskop świetlny («) i skaningowy mikroskop elektronowy (b), zgład wytrawiony nitalem Fig. 3. Microstructure on transverse section of specimen deformed by double-stage compression with total deformation of 60 % at temperaturę 820 C followed by rapid water cooling. Light microscope (a) and scanning electron microscope (b), nital etched section

4 2006 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 89 ne'., brak pasmowości strukturalnej. Tego typu struktura (rys. 3 i 4) zapewnia dobrą plastyczność i brak anizotropii właściwości mechanicznych. Dla próbki z miniwlewka odkształcanej w temperaturze 820 C z następnym chłodzeniem z szybkością 10 C/s uzyskano: twardość HVl sr = 169, wielkość ziarna ferrytu l x = 5 /mi przy zakresie cięciw większości ziarn 2 8 /mi, kształt ziarna - globularne, nieznaczna pasmowość strukturalna. Dla próbek z miniwlewka, odkształcanych w zakresie ferrytycznym w temperaturach 700 C i 720 C z następnym chłodzeniem z szybkością 10 C/s, uzyskano: twardość HVl sr = 203, wielkość ziarna ferrytu / a = 5,6 5,9 [im przy zakresie cięciw większości ziarn 2 8 fj,m, kształt ziarna - wydłużone w kierunku płynięcia plastycznego (współczynnik wydłużenia = 2). Struktura wydłużonych ziarn ferrytu i kolonii perlitu (rys. 5) powoduje kierunkowość (anizotropię) właściwości mechanicznych materiału. Na podstawie analizy wyników badań struktury finalnej, twardości oraz wielkości i morfologii ziarn ferrytu i pozostałych faz, występujących w strukturze, opracowano schemat obróbki cieplnoplastycznej stali niskowęglowej niestopowej, charakteryzującej się rozdrobnioną strukturą dendrytyczną (charakterystyczną dla bezpośrednio odlanych taśm), zapewniający uzyskanie ultradrobnego ziarna (rys. 6). Na rys. 6 przedstawiono kolejne zabiegi do zastosowania bezpośrednio po odlaniu taśmy stalowej. Po ochłodzeniu taśmy poniżej temperatury A następuje dogrzewanie do uzyskania struktury austenitu o drobnym Ł ziarnie, następnie w temperaturze 820 C realizowane jest odkształcenie w dwu kolejnych gniotach o sumarycznej wielkości min. 60 %, a po odkształceniu taśma jest intensywnie chłodzona natryskiem wodnym do temperatury otoczenia. Podobny efekt powinno dać odkształcenie jednoetapowe o wielkości min. 60%. W takich warunkach odkształcenia i chłodzenia, po odkształceniu powstaje struktura finalna wyrobu o równomiernie rozmieszczonych w objętości materiału ziarnach ferrytu o średniej cięciwie poniżej 3 H- 4 [im i wyspach martenzytycznych i/lub bainitycznych. Z zależności pomiędzy parametrami struktury a właściwościami wynika, że struktura tego typu charakteryzuje się dobrymi właściwościami plastycznymi i brakiem anizotropii. Nanosiarczki występujące w materiale w stanie po odlaniu odgrywają ważną rolę podczas ponownego nagrzewania stali do zakresu temperatur powyżej A 3, 100 c) Rys. 4. Mikrostruktura próbki po odkształceniu gniotem 60 % w temperaturze 820 C z następnym intensywnym chłodzeniem strumieniem wodnym (a), wyspa martenzytyczna (b) oraz przykład oddziaływania nanosiarczków z granicami ziarn (c). Transmisyjny mikroskop elektronowy, cienka folia Fig. 4 Microstructure ofspecimen deformed by compression with total deformation of60 % at temperaturę 820 Cfollowed by rapid water cooling (a), martensite island (b) and example of nanosulphides interaction with gram boundaries (c). Transmission electron microscope, thm foil

5 S. 90 HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 3 Rys. 5. Mikrostruktura na przekroju poprzecznym próbki odkształconej w temperaturze 700 C. Mikroskop świetlny (a) i skaningowy mikroskop elektronowy (6), zgład wytrawiony nitalem. Fig. 5. Microstructure on a transverse section of specimen deformed at temperaturę 700 C. Light microscope (a) and scanning electron microscope (b), nital etched section Ziarno austenitu w temperaturze 900 C o średniej cięciwie kilkunastu irn a+y Bezpośrednio odlana taśma o grubości kilku mm o mikrostrukturze zawierającej ferryt Widmastattena i wydzielenia nanosiarczków chłodzenie wodą a Blacha o grubości poniżej 2 mm o mikrostrukturze składającej się z równoosiowych ziam ferrytu o średniej cięciwie poniżej 3*4 mm oraz z wysp bainitu i/lub martenzytu 400 Rys. 6. Schemat obróbki cieplnoplastycznej niestopowej stali niskowęglowej z jedno- lub dwuetapowym odkształceniem w temperaturze 820 C, prowadzący do wytworzenia finalnej struktury o równoosiowych ziarnach ferrytu o średniej cięciwie poniżej 3 ^4/(m Fig. 6. Schedule of thermomechanical treatment of unalloyed low-carbon steel with single or double-stage compression at temperaturę 820 C producing finał structure comprising equiaxed ferrite grains of mean intercept below 3^4/j.m ponieważ hamują rozrost i zapewniają równomierny rozkład wielkości ziarna austenitu. Odpowiedni do hamowania rozrostu ziarna austenitu udział i rozkład wielkości dyspersyjnych, równomiernie rozmieszczonych w objętości stali siarczków o średnicach z zakresu 10-^-100 nm, powoduje dodatkowe umocnienie wydzieleniowe stali. Korzystny globularny kształt siarczków w miniwlewkach w stanie po odlaniu nie wymaga zabiegu modyfikacji wtrąceń, a cząstki o średnicach poniżej l /im zachowują swój kształt nawet po dużych stopniach odkształcenia [9 H-11]. 4. Podsumowanie. Na podstawie badań laboratoryjnych miniwlewków określono parametry obróbki cieplnoplastycznej bezpośrednio odlanych taśm ze stali nisko węglowych niestopowych, zapewniające otrzymanie struktury ultradrobnoziarnistego ferrytu. Opracowany na podstawie badań laboratoryjnych schemat obróbki cieplnoplastycznej może stanowić

6 2006 r. HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 91 podstawę do zaprojektowania przemysłowej technologii obróbki bezpośrednio odlewanych taśm. Wyznaczono temperatury dogrzewania pasma, temperatury odkształcenia, wielkość odkształcenia oraz sposób i intensywność chłodzenia po odkształceniu. Zastosowane parametry obróbki cieplnoplastycznej umożliwiaj ą uzyskanie struktury równoosiowego, ultradrobnoziarnistego ferrytu o średniej wielkości poniżej 3 ^-4/mi, z wyspami martenzytycznymi i/lub bainitycznymi równomiernie rozmieszczonymi na przekroju poprzecznym. Literatura 1. Garbarz B.: Możliwości i granice podwyższania i polepszania właściwości wyrobów stalowych, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, t. 72, 2005, nr 9, s Garbarz B., Żak A., Wojtas J., Molenda R.: Sprawozdanie z pracy IMŻ nr B-00960/MB/96 (praca niepublikowana), Gliwice, Campbell P., Blejde W.,MahapatraR.: Startup and operating excellence of the CASTRIP 1 * process at Nucor Crawfordsville, Iron and Steelmaker, t. 30, 2003, nr 11, s Blejde W., Fukase H., Mahapatra R.: Recent development in project M, The join development of Iow carbon steel strip casting by BHP and IHI, METEC Congress 99, Dusseldorf 1999, s Development of carbon steel strip casting for Eurostrip, Steel Times International, November, 2001, s Blejde W., Mahapatra R., Fukase H.: Application of Fundamental Research at Project M", Iron and Steelmaker, February 2001, s Shiang L.-T., Wray P. J.: The Microstructures of Strip-Cast Low-Carbon Steels and Their Response to Thermal Processing, Metallurgical Transactions A, t. 20A, 1989, s Lindenberg H. U., Briickner, Tackę K. H.: Strip properties and processing in twin roli casting of stainless and Iow carbon steels, Steel Research, t. 72, 2001, nr 11/12, s Garbarz B., Marcisz J.: Size distribution and composition of sulphides formed in steel during solidification of thin sections, Proceedings of the Sixth International Conference on CLEAN STEEL, Balatonfured, Hungary, June 2002, s Marcisz J.: Charakterystyka morfologiczna nanowtrąceń niemetalicznych powstających w przemysłowych wlewkach ciągłych o małych przekrojach, praca IMŻ nr S-00430/BW/2003, (praca niepublikowana), Gliwice, Garbarz B., Marcisz J., Wojtas J.: TEM analysis of fine sulphides dissolution and precipitation in steel, Materials Chemistry and Physics, t. 81, 2003, s Beladi H., Zarei-Hanzaki A., Kelly G. L. Hodgson P. D.: Formation of ultrafine grained microstructures in steel through strain induced transformation during single pass hot rolling, Materials Science and Technology, t. 20, 2004, s Hickson M. R., Hurley P. J., Gibbs R. K., Kelly G. L.. Hodgson P.D.: The production of ultrafine ferrite in low-carbon steel by strain-induced transformation, Metallurgical and Materials Transactions A, t. 33A, 2002, s Ferry M., Page C.: Microstructural control by secondary processing of strip cast Iow carbon steel, Materials Science and Technology, t. 17, 2001, s BeladiH., Kelly G. L., ShokouhiA., HodgsonP. D.: Effectof thermomechanical parameters on the critical strain for ultrafine ferrite formation through hot torsion testing, Materials Science and Engineering, t. A 367, 2004, s Abbas M., IsmailA., El-Ghazaly S., El-Bitar T.: Intercritical deformation of Iow carbon steel, Canadian Metallurgical Quarterly, t. 43, 2004, nr l, s. 109 Dr hab inż. JAN WYPARTOWICZ, prof. AGH Dr inż. DOROTA PODORSKA AGH, Wydz. Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. Mickiewicza 30, Kraków wypart@uci.agh.edu.pl UKD : :669.17: : Kształtowanie składu chemicznego wydzieleń tlenkowo-siarczkowych przy odtlenianiu stali manganem, krzemem i tytanem Control of chemical composition of oxide-sulphide inclusions during deoxidation of steel with manganese, silicon and titanium Przeanalizowano warunki, w jakich w niskoweglowej stali niskostopowej, zawierającej wydzielenia tlenkowe MnO-SiO 2 -TiO 2 tworzy się ferryt iglasty, korzystny dla własności wytrzymałościowych. Stwierdzono, że decydującą role odgrywa skład chemiczny i temperatura likwidus fazy tlenkowej. Za pomocą własnego programu komputerowego obliczono ewolucję temperaturową stanów równowagi termodynamicznej między ciekłą stalą, zawierającą Fe, Mn, Si, Ti, O a ciekłą fazą tlenkową. Wyniki obliczeń wskazują, że program i zastosowana procedura obliczeniowa mogą służyć do projektowania procesu przygotowania stali o żądanym składzie chemicznym i ilości wydzieleń tlenkowych. The conditions relevant for acicular ferrite formation in Iow carbon Iow alloyed steel containing MnO-SiO 2 -TiO' 2 precipitates were analyzed. Acicular ferrite is beneficial for steel strength. It was concluded that the composition and liąuidus temperaturę ofoxide solution play a dominant role. The temperaturę evolution of thermodynamic eąuilibrium states between liąuid steel containing Fe, Mn, Si, Ti, O and liąuid oxidephase was determined by means ofauthors' computer program. The results of calculations reveal, that the program and applied calculation procedurę may be utilized in designing the process ofpreparation of steel ofreąuired amount and chemical composition ofoxide inclusions.