1、齿轮钢的吉布斯自由能变化公式如第页共页，和是，和的活度和是和的活度系数和是和的质量分数，和的温度与活度系数之间的关系如下..通过元素的相互作用系数和条件下元素在熔融钢中的含量以及方程，得出方程.将样品的和含量表中已详述带入方程得到以下方程,.通过方程，的吉布斯自由能和温度关系如图所示。固体和液体温度表明。如图显示，当温度低于，含量是.且含量是.时，组成在固相区。这个结论和.的报告致。在凝固过程中，溶质原子发生再分配是由固液相之间溶解度差异引起的，其造成枝晶臂之间发生偏析这种偏析会导致依赖于铸造条件的铸坯中系列地偏析。

2、，的质量分数小于其体积分数。当第二相尺寸为.，第二相的质量分数大于.晶粒或.晶粒。此外，在晶粒中的质量比接近.，渗碳过程随着基质中含量增加，固溶体的含量也降低。鉴于以上因素，当第二相粒子尺寸是.时，第二相粒子的质量分数超过.晶粒或.晶粒。这是钢含量降低的理论基础。总之，在精炼和从钢包到中间包期间通过控制含量，含量将被控制在并且含量也会降到.。控制和含量满足晶粒细化的要求，也有效阻止了夹杂物的析出。.结论在精炼和由钢包到中间包的铸造期间，含量分别增加和。而保护性浇铸关键在于降低含量。热力学计算结果表明，在杭州钢铁集团生产的控制条件下的形成只发生在凝固分数大于.。第页共页计算。

3、中加入铁尖晶石，这时含量将增加到.。而且，含量从增加到。因此，在样本中，含量占的夹杂物，其尺寸为。样本中，由于和含量增加夹杂物中比例增加到。在铸坯中，含量占的夹杂物和夹杂物尺寸减小的物质。其尺寸减小的可能原因是样品采用结晶器或二次冷却系统冷却，而，其他样品是空冷。样品冷却速度高于其他样品。图典型系统夹杂物在样本钢样本样本样本中的形和组成热力学生成条件些研究表明钢中析出的,几乎是纯.因此，在后面的计算和含夹杂物的热力学讨论中只考虑。钢的液相线和固相线温度分别是，。由计算可得，是元素的温度系数，是元素的百分含量。形成的动力学条件表示如下,.形成过程。

4、是晶粒的平均等效直径和是平均粒径和第二相粒子的体积分数是同种晶粒尺寸最大粒径和的比值。当晶粒正常生长，.，得到以下方程.为了保证定的奥氏体晶粒尺寸，要求足够小的第二相粒子大小和足够大的体积分数很有必要。钢中，随着第二相粒子，控制奥氏体晶粒在高温区形成可以得到精确的晶粒尺寸。晶粒控制水平要求晶粒的平均等效直径小于所需晶粒直径。因此得到，第二相控制条件.钢中，要求晶粒水平为或。因此，根据公式，钢晶粒控制线如图.所示。第页共页图.体积分数和第二相尺寸关系图根据图，当第二相的尺寸是.是析出颗粒的最小尺寸，第二相的体积分数大于.晶粒或.晶粒。晶粒的密度为.，钢基体的密度为.。因此。

5、.炼钢过程的钢组成样本样本样本样本样本为了掌握钢中含量的分布情况，对热的成品钢数据进行了分析。如图所示，坯料中钛含量从.热的钛含量高于.。图.铸坯中含量分布夹杂分布在每个金相样本中都有中夹杂物被观察。其大小通过估定，组成通过获得。表和图表明了典型夹杂物的形态和组成。.报道称增大冷却速，晶粒度将会减小。因此，样品的冷却条件如下样品,和是空冷。样品在结晶器中冷却。铸坯大小通过结晶器或二次冷却系统冷却。结晶器耗水量为,二冷段耗水量为每千克钢.表样钢中夹杂物的统计结果第页共页样号百分比尺寸范围平均尺寸形状样品样品.图样品.图样品.图样本中和含量低，夹杂物尺寸微小不被发现。在精炼后期，钢水。

6、。隔离的和小区由以下公式计算。其中，表示初溶液中和的质量分数表示凝固系数，表示和在固液两相中的平均分配系数，如表所示此外，凝固过程中液体温度由下方程获得第页共页是纯铁熔点。根据方程和，的和之间的关系如图所示。显然，和含量为.和.时，凝固率大于.，在枝晶间液池形式。图.的和的关系表.平衡分配系数与的固液相扩散系数元素..第页共页图.的和的关系夹杂物可能形成的尺寸。钢液中钛含量，远远大于的含量因此，含量的颗粒生长的限制因素。凝固过程中的生长可以由以下公式计算其中是颗粒半径为凝固时间和是摩尔质量熔化钢材和表示密度分别为熔融钢.和.。

7、结果关系到的生长动力学，结果表明降低含量，增大冷却速率可以降低晶粒半径。根据奥氏体晶粒控制和析出理论分析，控制含量在..和降低氮含量到.满足晶粒细化的要求，还可以有效地防止钢中夹杂物析出。感谢中国国家自然科学基金资助项目.的经济支持。同时也感谢杭州钢铁集团公司的李鹏欢博士和彭永生先生的伟大援助。第页共页附录英文原文.,或更少时，在钢包中加入铁尖晶石含钛。钙处理阶段，在液体钢中喂入的钙线。表.精炼渣组成三种液体钢样本被采集成筒形样例精炼前样例，精炼后样例，中间包样例。坯料的采样样例从宏观样例中获得。实验法矩形坯，从筒形样本和坯料底部被加工。通过扫描观察，夹杂物特性对片和菱形悬浮。

8、形心处主拉应力验算控制截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.注由表可知的绝对值小于.形心处主拉应力满足要求使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算受压区混凝土的最大压应力.或式中由预加力产生的混凝土法向拉应力，按计算混凝土法向压应力按荷载标准值组合计算的弯矩值注后张法构件在计算预施应力阶段由构件自重产生的法向拉压应力时，可改用表受压区混凝土最大压应力验算控制截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.由表可知.混凝土受压区最。

9、样本进行了修正。通过系于的射线光谱仪对夹杂物组成进行分析。柱坯,从筒形样本和坯料底部被加工通过红外吸收理论度量氧和氮含量。其他元素组成通过电感耦合发射光谱的方法获得。.结果与讨论样品化学组成样品化学组成如表所示。由于成分调整和含量增加。钢渣界面反应和喂钙线之后，液体钢中钙含量增加。总氧含量在精炼结束时降到然而，在精炼和中间包过程之间，总氧含量增加。该增加是由于从精炼到中间包过程中保护性浇铸不理想造成。也被解释成氮含量改变所引起。因此，控制氮含量，减少从精炼到中间包过程中氮含量的增加是关键。样本和，氮含量分别增加到和。炼钢过程中，氮含量从增加到。第页共页表。

10、这样的标准第二相球形颗粒是整体分布和嵌入晶界的，方程是段混凝土主拉应力验算计算荷载短期控制截面对应对应对应支座截面截面截面截面截面截面截面支座截面截面截面截面截面截面截面支座表正常使用阶段混凝土上梗肋主拉应力验算控制截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.注由表可知的绝对值小于.上梗肋主拉应力满足要求表正常使用阶段混凝土下梗肋主拉应力验算控制截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.截面.截面.截面.截面.截面.截面.截面.支座.注由表可知的绝对值小于.下梗肋主拉应力满足要求表正常使用阶段混凝土。

11、大压应力满足要求。预应力钢筋中的拉应力验算.式中预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值受拉区预应力钢筋扣除全部预应力损失后的有效应力混凝土法向拉应力，按计算预应力钢筋应力。表预应力钢筋中的拉应力控制截面.支座截面截面截面截面截面截面截面支座截面截面截面截面截面截面截面支座由表可知.预应力钢筋拉应力满足要求。混凝土的主压应力验算预应力混凝土受弯构件由荷载标准值和预加力产生的混凝土主压应力按计算，但公式和应分别以代替。为按荷载标准值组合计算的弯矩值和剪力值。混凝土的主压应力应符合下式规定.表正常使用阶段混凝土主压应力验算计算荷载标准控制截面支座截面截面截。

12、是在熔融钢中的扩散系数是在中平衡时的质量分数，是在钢中凝固时的质量分数，由此可得方程其中为溶液的固液相平衡分配系数，是溶质初始质量分数。是局部凝固时间，由以下公式获得是冷却速率。第页共页根据方程和表的数据，可得初始和的含量对夹杂物尺寸的影响如图，冷却速度对夹杂物尺寸的影响如图。如图所示，当冷却速率定，和含量降低晶粒半径减小。冷却速度明显影响凝固过程中形成的的生长。随着冷却速率增加，粒子半径减小，这可以解释为什么样品和中夹杂物尺寸大于样品。图.初始和含量对晶粒半径的影响图.对晶粒半径的影响含量对奥氏体晶粒的影响第页共页钢中钛以两种形态存在固体溶液组织和夹杂物。赞。

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