Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Неметаллические включения в стали
СОСТАВЫ ВКЛЮЧЕНИЙ
Неметаллические включения — это химические соединения металлов с неметаллами, находящиеся в стали и сплавах в виде отдельных фаз. Обычно неметаллические включения классифицируют по химическому и минералогическому составам, стойкости и происхождению. В свою очередь, по химическому составу неметаллические включения подразделяют на следующие группы. 1. Оксиды (простые — FeO, MnO, Cr2O3, SiO2, A1203) ТiO2 и др.; сложные — FeO • Fe2O3, FeO • А12О3, Fe2O3•Al2O3, FeO•Cr2O3, MgO•Al2O3, 2CaO•SiO2, 2FeO•Si02, 2MnO • SiO2 и др.). 2 Сульфиды (простые — FeS, MnS, A12S3, CaS, MgS, Zr2S3, Ce2S3 и др.; сложные (оксисульфиды) — FeS • FeO, MnS • MnO, (Mn, Fe)S • FeO и др.). 3. Нитриды (простые — ZrN, TiN, AIM, CeN, NbN, VN и др.; сложные (карбонитриды) — Ti(C, N), Nb(C, N) и др.), которые встречаются в легиро- ванных сталях, в состав которых входят сильные нитридообразующие элементы (титан, алюминий, ниобий, ванадий, церий и др.). 4. Фосфиды (Fe3P, Fe2P, Mn5P2 и др.). 5. Карбиды (Fe3C, Mn3C, Со3С, Cr3C2, W2C, WC и др.). 6. Интерметаллиды. Наибольшее количество включений в стали приходится на долю оксидов и сульфидов, так как содержание фосфора обычно низкое. Нитриды присутствуют только в специальных сталях, в состав которых входят элементы с высоким химическим сродством к азоту. По минералогическому составу кислородные включения делят на следующие основные группы: 1) свободные оксиды — FeO, MnO, Cr2O3, SiO2 (кварц), А12О3 (корунд) и др.; 2) шпинели — сложные оксиды, образованные двух- и трехвалентными металлами типа Ме2+• Ме23+ • О42-, ферриты, хромиты, алюминаты (например, FeO • Fe2O3 — магнетит, FeO • Cr2O3 — хромит, FeO • А12О3 —герценит); 3) силикаты, присутствующие в стали в виде стекол, образованных чистым SiO2 или SiO2 с примесями в нем оксидов железа, марганца, хрома, алюминия, вольфрама, а также кристаллических силикатов (орто- и метасиликатов) типа Me2SiO4 и MeO•SiO2, например Fe2SiO4 — файялит, Mn2SiO4 — тефроит, (Fe, Mg)2SiO4 — оливин, Ca(Fe, Mg) SiO4 — железистый монтичеллит, MnO • SiO2 — родонит и др. Самую большую группу неметаллических включений в стали составляют силикаты. В жидкой стали неметаллические включения находятся в твердом или жидком состоянии в зависимости от их температуры плавления (табл. 13.1). По стойкости неметаллические включения разделяют на устойчивые и неустойчивые. К неустойчивым относятся включения, которые растворяются в разбавленных кислотах (не более 10%-ной концентрации). Неустойчивыми являются сульфиды и оксиды железа, марганца, мелкие включения нитридов алюминия и др. Наиболее устойчивые включения — кварц SiO2, корунд А12О3, оксиды Сг2О3, ZrO2 и др., ряд шпинелей и нитридов, в том числе крупные включения нитрида алюминия, а также некоторые сульфиды и оксисульфиды РЗМ. В связи с тем что газовые включения в стали также являются неметаллическими, включения типа оксидов и сульфидов иногда называют шлаковыми. В зависимости от размера различают: 1) микровключения — обнаруживаются на шлифе только под микроскопом при увеличении не менее 50 крат (обычно применяют увеличения от 100 до 600, а в некоторых случаях — до 1000 и даже 1500 крат); 2) макровключения — видны в изломе или на поверхности стали (лучше полированной) невооруженным глазом или при незначительном увеличении (при помощи лупы). При металлографическом контроле имеется возможность установить характер расположения включений в металле. Контролер качества металла фиксирует в паспорте плавки наличие включений глобулярной формы, строчечных включений и т. п. В сталь могут попадать включения: 1) содержащиеся в шихтовых материалах — чугуне и скрапе;
Таблица 13.1. Температура плавления tm и плотность d неметаллических включений при 20°С
2) из огнеупорной футеровки печи, желоба, ковша и т. п. как результат «вымывания» от механического воздействия металла; 3) образовавшиеся в течение технологического процесса плавки: при взаимодействии металла со шлаком (например, при переходе кислорода или серы из шлака в металл); в момент введения в металл раскислителей или легирующих элементов; выделения из металла при кристаллизации стали вследствие уменьшения их растворимости при понижении температуры. Практика показывает, что последний фактор в большинстве случаев является основным. Лишь в некоторых случаях: при плохом состоянии футеровки агрегата или отсутствии контроля за состоянием футеровки ковша, желоба и т. д. — доля внесенных таким образом включений становится заметной; эти включения можно легко отличить под микроскопом по их относительно большим размерам и по виду. Включений, вносимых шихтой, обычно немного, и они сравнительно легко удаляются в первые периоды плавки. Неметаллические включения, образующиеся в результате реакций, протекающих в жидком или затвердевающем металле, называют природными или эндогенными; случайные, посторонние включения называют экзогенными. Строгое соблюдение правил ухода за футеровкой и правильная технология ведения плавки обеспечивают получение металла с незначительным количеством включений, гарантируют изменение в желательном направлении состава включений, а также успешное удаление образовавшихся включений в шлак. Обычно в стали массовое содержание включений составляет 0,01— 0,02 %, причем их количество и состав определяются типом процесса, качеством шихтовых материалов и принятой технологией производства.
Date: 2016-05-25; view: 724; Нарушение авторских прав |