15 остаточных элементов из стали
Проблема остаточных элементов в стали является одной из важных проблем, стоящих перед металлургической промышленностью.&НБСП;
промышленность. В процессе производства стали сырье для производства стали (включая расплавленный чугун, стальной лом&НБСП;
и ферросплавы и др.) принесут в сталеплавильную печь большое количество примесных элементов. Некоторый&НБСП;
примесных элементов можно удалить, но часть примесных элементов останется в стали.&НБСП;
Эта часть примесей (элементы сплава, не добавленные преднамеренно) в совокупности называются остаточными.&НБСП;
элементы.
Эти остаточные элементы являются одним из основных факторов нестабильности качества стали. Определенный остаток&НБСП;
элементы склонны к сегрегации и даже в малых количествах могут оказывать сильное негативное влияние на сталь&НБСП;
характеристики.
Например, остаточный титан в подшипниковой стали является типичным случаем. Ти легко реагирует с N с образованием&НБСП;
высокотвердые включения, что сильно влияет на срок службы подшипниковой стали.
1. Классификация остаточных элементов
Известные остаточные элементы в стали делятся на три категории в зависимости от их окислительного потенциала:&НБСП;
как показано в следующей таблице. Они проявляются как полная ретенция, частичная ретенция и минимальная ретенция.&НБСП;
удержание в процессе производства стали.
В приведенной выше таблице окислительный потенциал элементов первого типа ниже, чем у железа, а&НБСП;
они не участвуют в реакции окисления при выплавке стали и почти все&НБСП;
в конечном итоге накапливается в металлопродукции.
Окислительный потенциал второго типа остаточных элементов близок к железу. В течение&НБСП;
В процессе продувки стали окисляется и удаляется только часть, а степень удаления&НБСП;
связаны с особенностями самих элементов.
Окислительный потенциал элементов третьего типа выше, чем у железа. Во время продувки&НБСП;
процесса расплавленной стали, они сначала окисляются в шлак для удаления, и только небольшая их частьвходит в продукт.
Поэтому проблема остаточных элементов в стали — это фактически только 15 элементов, содержащихся в первой&НБСП;
и второй категории. Среди них 8 видов элементов являются полностью зарезервированными элементами, а 7 видов&НБСП;
элементы являются частично зарезервированными элементами.
2. Источник остаточных элементов в стали
моя страна - страна с большим количеством симбиотических железных руд, к которым относятся V, Ти, P, Как, Сн, Сб, Ре (редкоземельные&НБСП;
элементы) и др., которые вносятся в сталь при выплавке.
В дополнение к остаточным элементам, внесенным в расплавленный чугун первичной железной рудой, крупнейшим источником&НБСП;
остаточными элементами в расплавленной стали является стальной лом, который в основном делится на:
(1) Легированная сталь в стальном ломе. В настоящее время для сталелитейных заводов не существует рентабельной технологии сортировки сплавов.&НБСП;
сталь и обычная углеродистая сталь, а также некоторые средне- и высоколегированные стали содержат широкий спектр сплавов&НБСП;
элементы. При переработке стали эти легирующие элементы попадают в сталь в виде остаточных элементов;
(2) Поверхностное покрытие или металлизация стального лома. Самый проблемный из них – белая жесть, которая поступает в лом.&НБСП;
стальной цикл как консервная коробка. Другие покрытия включают медь, никель, хром и т. д.; оцинкованные листы есть&НБСП;
также широко используется, но цинк в основном может быть удален в сталеплавильном производстве без учета;
(3) Цветные металлы, завернутые в стальной лом. Самое главное это автомобиль
&НБСП;стальной лом, который содержит некоторые микродвигатели, а основной примесью является медь.
На рынке медь имеет наибольшее содержание остаточного элемента, и медь в основном входит в&НБСП;
сталеплавильные печи из автомобильного стального лома. Подсчитано, что среднее содержание меди в&НБСП;
смешанный стальной лом на сталелитейных заводах составляет около 0,3%, а конкретное содержание зависит от источника и&НБСП;
доля легированной стали.
Остаточные количества Сб и Как в стали в основном поступают из первичной железной руды. Когда стальной лом, содержащий эти&НБСП;
примеси поступают в переработку, их можно разбавлять, но остаточное количество будет постепенно накапливаться в&НБСП;
сталь.
H и N в стали в основном поступают из атмосферы цеха во время производства стали, и их&НБСП;
содержание в основном зависит от состава различных марок стали и процесса выплавки стали.
3. Сегрегация остаточных элементов в стали
Многие остаточные элементы существуют и функционируют в виде сегрегации в стали. Большинство остаточных элементов&НБСП;
обладают сильной сегрегационной способностью в стали; процесс сегрегации этого элемента может происходить не только в&НБСП;
процесс затвердевания расплавленной стали, но и в последующем твердофазном превращении, но это
&НБСП;требуется много времени для диффузии.
Основными сегрегированными элементами в восходящей части слитка являются S, P и C, за которыми следуют Сб, N, Как, H,&НБСП;
и элементы Сн. После сегрегации образуются включения, твердость этой части материала также&НБСП;
выше, чем у других частей слитка.
По сравнению с сегрегацией затвердевания, остаточные элементы вызывают сегрегацию по границам зерен.&НБСП;
при твердофазном превращении или нагревании. Например, второй тип отпускной хрупкости&НБСП;
сталь в основном вызвана сегрегацией по границам зерен P, Сн, Как и Сб.
4. Краткое описание роли остаточных элементов
① 8 видов полностью зарезервированных элементов
ни, Ко, W, Мо улучшают прокаливаемость стали и являются полезными элементами;
С одной стороны, Cu может вызывать охрупчивание меди при высокотемпературной термической обработке металлов.&НБСП;
стали, но, с другой стороны, может улучшить способность стали сопротивляться атмосферной коррозии;
Остаточные элементы Сн, Как и Сб являются вредными элементами, которые не только усиливают хрупкость меди
&НБСП;в стали, но, что более важно, вызывает второй тип отпускной хрупкости легированной стали;
Сн является одним из чрезвычайно вредных остаточных элементов в стали, и Сн значительно снижает&НБСП;
высокотемпературные механические свойства стали и сплавов.
② 7 частично зарезервированных элементов
C, Мн, S, P — обычные управляющие элементы;
Кр может улучшить стойкость стали к окислению, повысить коррозионную стойкость и прокаливаемость.&НБСП;
стали, но и повышают отпускную хрупкость стали;
N полезен для контроля размера зерна аустенита, но в то же время он также вызывает деформацию.&НБСП;
старение стали;
H в стали – вредный и бесполезный элемент, который может вызвать появление белых пятен, трещин в низколегированных сплавах.высокопрочная сталь и др.
