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中国是钢铁产量第一的钢铁大国,但钢铁品种质量与国外先进水平相比还有相当大的差距,仍有不少高品质钢材需要进口。镁元素在钢中具有净化钢液、变质夹杂和微合金化的作用,用镁来提高钢材强度和韧性,改善其综合性能,增强国际竞争力,把镁的资源优势转化为钢材的品种优势和经济优势,具有十分重要的意义。本课题研究的300M钢是一种应用于航空、航天等高端领域飞机起落架等关键承力部件钢种。国内对飞机起落架研究较晚,在韧性等力学方面与国外钢种相比有显著差距。在钢中加入镁,旨在研究镁元素的影响,探讨镁元素对钢中夹杂物影响和改善力学性能的可行性。实验分为两部分:一部分是冶炼5炉次300M实验用钢的,研究实验过程中镁对钢中氧元素、硫元素及夹杂物的影响;另一部分是研究不同镁的加入量对钢力学性能的影响。采用金相显微镜、扫描电镜、室温冲击及室温拉伸等实验方法对实验结果进行分析统计,可总结出镁对300M钢作用主要体现在以下方面:加入镁以后,钢中氧质量分数随着镁质量分数的增加而逐渐减小,最低可达到0.0004%;钢中硫质量分数也随着镁的加入也呈下降趋势。随着镁的加入,钢中夹杂物数量和平均直径呈逐渐减小的趋势,夹杂物的平均间距逐渐增加,夹杂物在2μm以下夹杂物比例逐渐增加,加入镁以后,更容易生成细小的夹杂物。钢中加入镁以后,镁优先变性氧化物夹杂,随后变性硫化物夹杂,随着镁加入量的增加,夹杂物中镁的质量分数也逐渐增加。夹杂物成分按照Al2O3→MgO · Al2O3-MnS→ MgO·Al2O3-MgS-MnS→MgO-MgS进行转变。Mg含量为44×10-6时,屈服强度为1592MPa、抗拉强度为1835MPa、断后伸长率为9%、断面收缩率为42%,冲击功为57J,冲击韧性较对比炉次有显著提升,力学性能达到一个最优的匹配。