【摘 要】
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21世纪我国管道建设迎来高峰,高级别管线钢也因此快速发展,现代高级别管线钢应该具有高强度、高韧性、良好的焊接性能以及抗HIC（Hydrogen Induced Cracking）和SSC（Sulfide Stress Corrosion Cracking）能力。而钢中的夹杂物对上述性能产生直接影响,因此研究高级别管线钢中夹杂物的控制措施具有重要意义。本文通过以铝钙合金和传统钙处理两种改质方式对X1
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21世纪我国管道建设迎来高峰,高级别管线钢也因此快速发展,现代高级别管线钢应该具有高强度、高韧性、良好的焊接性能以及抗HIC（Hydrogen Induced Cracking）和SSC（Sulfide Stress Corrosion Cracking）能力。而钢中的夹杂物对上述性能产生直接影响,因此研究高级别管线钢中夹杂物的控制措施具有重要意义。本文通过以铝钙合金和传统钙处理两种改质方式对X120管线钢中夹杂物的影响进行研究,探索两种改质方式下夹杂物类型、尺寸、数量等特性,并通过热力学和经典动力学计算进行分析,揭示改质过程中夹杂物的演变行为。通过研究可知:（1）相较于传统钙处理工艺,采用铝钙合金进行改质时Al2O3系夹杂物数量降低5.3%,其中复合夹杂物数量提高3.1%,Mn S系夹杂物中CaS-Mn S占比提升4.7%,硅酸盐类夹杂物数量降低3.5%。夹杂物长宽比由1.58降低至1.48,夹杂物最大面积密度降低1/4,且采用铝钙合金进行改质时钢液中更易生成低熔点夹杂物。（2）采用铝钙合金进行改质夹杂物时转变规律为:Ca O-Al2O3-CaS→Al2O3-Ca O-CaS→Ca O-Al2O3-CaS。采用传统钙处理进行改质时夹杂物转变规律变为:Al2O3→Ca O-CaS-Al2O3→Ca O-Al2O3-CaS。（3）采用铝钙合金进行处理,在提高钢液中初始氧含量后夹杂物演变路径变为:Ca O-Al2O3-CaS→Al2O3-Ca O-CaS→Al2O3-Ca O-（CaS）,改质后期Al2O3数量增加且易生成高熔点夹杂物。在高硫条件下,夹杂物演变路径转变为CaS-Al2O3-Ca O→Al2O3-CaS-Ca O→Al2O3-Ca O-CaS,改质后期钢中生成了高熔点的钙铝酸盐,高硫和高氧条件都严重恶化了铝钙合金的改质效果。（4）相比于传统钙处理工艺,采用铝钙合金对夹杂物进行改质,夹杂物数量更少、复合夹杂物占比更高、夹杂物球化程度更好且密度更小。该种改质方式下添加量为0.06%时效果最优,相较于改质前Al2O3系夹杂物数量降低60.1%,有96.2%的Mn S转变为CaS-Mn S复合夹杂物,夹杂物平均长宽比降低至1.48且夹杂物密度分数小于0.08%。
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