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Quantitative study of modification of sulphide inclusions by calcium and its effect on the impact toughness of a resulfurised alloy steel

机译：钙对硫化物夹杂物的改性及其对再硫化合金钢冲击韧性影响的定量研究

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In this paper, the mechanisms of the shape control of sulptiide inclusions by calcium in a resulfurised alloy steel and the quantitative effect of the shape factor, the size and the quantity of sulphide inclusions on the transverse impact toughness are investigated. There are three different types of sulphide inclusions in the calcium-treated resulfurised alloy steel, 58CrNiMnMoVSCa, namely elongated MnS, oval (Mn,Ca)S with and without any calcium aluminate nucleus. The proportion of the former is reduced while that of the two latter raised as the ratio of Ca/S in steel increases. The mechanisms of the shape control of sulphide inclusions by calcium are mainly due to its solid solution hardening effect. Besides, the calcium aluminate, existing as the nucleus of the oval (Mn,Ca)S, restricts the hot deformation of the sulphide inclusions and as a result, enhances further the shape control. Based on the solid solution effect of calcium on sulphide inclusions, the quantitative relationship between the shape factor λ of sulphide inclusions and the ratio of Ca/S in steel at a hot forging reduction of 85 is developed. Finally, the quantitative relationship between the transverse impact toughness and the parameters of sulphide inclusions, namely the shape factor (λ), the size (L) and the quantity (N) is also developed.%Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Mechanismus der Sulphidformkontrolle durch Zugabe von Calcium zu einem aufgeschwefelten legierten Stahl. In diesem Zusammenhang wird auch der quantitative Effekt auf Formfaktor, Größe und Anzahl der Sulphideinschlüsse auf die Kerbschlagzähigkeit (Proben in Querlage) untersucht. In 58CrNiMnMoVSCa ließen sich drei verschiedene Sulphidtypen nachweisen: gestreckte MnS-Einschlüsse, ovale (Mn,Ca)S-Einschlüsse mit und ohne Calciumaluminatkeimen. Der Anteil der erstgenannten verringert sich zugunsten ovalen Typen mit zunehmendem Ca/S-Verhältnis. Der Mechanismus der Sulphidformkontrolle durch Calcium beruht hauptsächlich auf der Mischkristallhärtung. Daneben schränken Calciumaluminate, die als Keime im ovalen (Mn,Ca)S existieren, die Warmumformung der Sulphideinschlüsse ein. Dies führt schließlich zu einer weiteren Verbesserung der Formkontrolle. Der Effekt der Mischkristallhärtung, den Ca auf die Sulphide ausübt, stellt die Grundlage für eine quantitative Beziehung zwischen dem Formfaktor λ der Sulphideinschlüsse und dem Ca/S-Verhältnis im Stahl dar. Sie wird für die betreffende Stahlsorte nach Warmschmieden mit 85% Reduktion abgeleitet. Schließlich wird auch eine quantitative Beziehung zwischen der Kerbschlagzähigkeit (Querlage) und den Parametern, die die Sulphieinschlüsse beschreiben - Formfaktor (λ), Größe (L) und Menge (N)-, hergeleitet.
机译：本文研究了钙在再硫化合金钢中对硫化物夹杂物的形状控制的机理，以及形状因子，硫化物夹杂物的大小和数量对横向冲击韧性的定量影响。钙处理过的硫化钢中有三种不同类型的硫化物夹杂物58CrNiMnMoVSCa，即细长的MnS，有和没有铝酸钙核的椭圆形（Mn，Ca）S。随着钢中Ca / S比例的增加，前者的比例降低，而后者的比例提高。通过钙控制硫化物夹杂物的形状的机理主要是由于其固溶硬化作用。此外，作为椭圆形（Mn，Ca）S原子核存在的铝酸钙限制了硫化物夹杂物的热变形，因此进一步增强了形状控制。基于钙对硫化物夹杂物的固溶作用，建立了在热锻压为85时，硫化物夹杂物的形状因子λ与钢中Ca / S比的定量关系。最后，还建立了横向冲击韧度与硫化物夹杂物参数（即形状因子（λ），尺寸（L）和数量（N））之间的定量关系。％Die vorliegende Arbeitbeschäftigt Sulphidformkontrolle du duch Zugabe von Calcium zu einem aufgeschwefelten legierten Stahl。在二祖二门行中，定量和定量分析都没有引起人们的反感。在58CrNiMnMoVSCa硫酸盐中，硫化锰（MnS-Einschlüsse），椭圆（Mn，Ca）S-Einschlüssemit and ohne Calciumaluminatkeimen。椭圆形Typen mit zunehmendem Ca /S-Verhältnis。机加工过程中的钙质。 Danebenschränken铝酸钙，存在于椭圆形的锰（Ca，S）存在下，存在于硫化钨中。死于死刑，死于死刑。负责任的硫化物销售商，硫化物的销售商，定量计量的生产商和供应商/供应商/供应商。 Sie wirdfürdie betreffende Stahlsorte nach Warmschmieden mit 85％Reduktion abgeleitet。 Schließlich与量化Beziehung zwischen derKerbschlagzähigkeit（Querlage）和den参数一起，由Sulphieinschlüssebeschreiben-Formfaktor（λ），Größe（L）和Menge（N）-，hergeleitet组成。

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