Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ќеметаллические включени€ в готовом металле




Ќеметаллические включени€, обнаруживаемые в исследуемых образцах готового металла, даже в чистой системе Fe - O - R (где R Ц элемент-раскислитель), представл€ют собой зафиксированные кристаллизацией металла и его последующим охлаждением продукты раскислени€ металла на различных этапах самого этого процесса и следующих за ним процессов изменени€ химического состава, размеров и формы образовавшихс€ оксидных продуктов:

1. ¬стречного массопереноса атомов 0 и R в металле и химического взаимодействи€ раскислител€ и кислорода;

2. «арождени€ и укрупнени€ теми или иными пут€ми продуктов раскислени€ - отдельной фазы оксидов в металле;

3. ¬сплывани€ включений в металле под вли€нием тех или иных сил;

4. ѕроникновени€ включений через пограничный слой на поверхности радела металл-шлак и ассимил€ци€ их шлаком.

¬ промышленных услови€х форма, количество и размер включений определ€ютс€ также скоростью кристаллизации металла, развитием в нем ликвационных €влений, изменением константы равновеси€ реакции взаимодействи€ ќ - R и энергией активации этого процесса. Ќа рисунке 48 представлен один из примеров зафиксированного развити€ всех выше перечисленных процессов дл€ случа€ раскислени€ металла кремнием, исследовавшимс€ в работах [132, 155]. ќднако, важно отметить, что подобные очень трудоемкие и сложные исследовани€ имеют в основном научный, и в меньшей мере практический интерес, поскольку:


1. ¬ подавл€ющем большинстве случаев эксплуатационные свойства сталей определ€ютс€ не относительными количествами и размерами неметаллических включений различной крупности, а их физическими свойствами (физическим согласием или несогласием их с окружающим металлом).   таким свойствам относ€тс€ твердость, прочность, коэффициент термического расширени€ включений и т.д., определ€емых в свою очередь химическим составом включений;

2. ¬есьма важно то, что на практике часто наблюдаютс€ не простые, а многофазные неметаллические включени€, образуемые путем отложени€ на поверхности уже имеющихс€ первичных докристаллизационных включений, выдел€емых позднее кристализационных, например, сульфидных включений;

3. ќгромное значение имеет и то, что в современных услови€х сталь представл€ет собой весьма сложный по составу сплав, компоненты которого в форме оксидов, сульфидов, нитридов и т.д. вход€т в состав многокомпонентных, а часто и многофазных неметаллических включений.

¬ св€зи с этим, в современных услови€х, име€ в виду весьма сложные и разнообразные требовани€, предъ€вл€емые к готовому металлу, можно говорить о тех или иных рекомендаци€х по технологи раскислени€ стали лишь с учетом всех перечисленных выше обсто€тельств. Ќаибольшее значение из них имеет то обсто€тельство, что большинство раскислителей одновременно €вл€ютс€ и хорошими десульфураторами.

ѕо данным работы [156], изотермы равновесных концентраций R и S имеют как и в случае концентраций кислорода в системе Fe - R - O, экстремальные дл€ каждого десульфуратора значени€ [ S ]min (см. рис. 49).

 ак и дл€ случа€ изотерм равновеси€ в системе Fe - R - O, экстремальный ход кривых равновесных концентраций в системе Fe - R - S объ€сн€етс€ изменением коэффициента активности серы и параметра взаимодействи€ ее с десульфуратором R при изменении концентрации [ R ],отличающимс€ от соответствующего изменени€ концентраций [ S ] и [ R ]. ќднако, полученные в работе [156] результаты нуждаютс€ в уточнени€х, например, в части изотерм дл€ бора, кремни€ и алюмини€.

—ульфиды большинства из ныне примен€емых десульфураторов значительно лучше растворимы в жидком металле по сравнению с оксидами тех же металлов. ¬ большинстве случаев выделение сульфидов или оксидосульфидов из раствора в отдельную фазу происходит уже при прохождении металлом температурного интервала между ликвидус и солидус. ѕоэтому во многих исследовани€х зафиксировано присутствие на поверхности оксидных неметаллических включений сульфидной оболочки. ѕримером этого может служить зафиксированное с помощью рентгеновского микрозонда распределение Zr, Mn и S во включени€х, наблюдаемых в стал€х, раскисленных цирконием [158]


¬ св€зи со сказанным выше, можно согласитьс€ с р€дом исследователей, считающих, что применение щелочноземельных, редкоземельных металлов и других "сильных раскислителей" целесообразно осуществл€ть таким образом, чтобы эти элементы в меньшей степени расходовались непосредственно на раскисление стали. — этим успешно справл€етс€ и алюминий. ¬ышеуказанные дорогие, а иногда и малораспространенные элементы должны в большей степени расходоватьс€ на взаимодействие с серой и другими вредными элементами и на создание включений, наименее вредных дл€ служебных свойств металла, что часто называют "модифицированием" самих неметаллических включений [125].

¬ течение р€да лет после ¬торой ћировой войны в CCCP и р€де других стран выполнено огромное количество исследовательских работ, посв€щенных проблеме достижени€ состава, физических свойств и формы неметаллических включений, наименее вредных дл€ служебных свойств металла. ≈стественно, что невозможно дать общие решени€ дл€ металла различного химического состава, разного назначени€ и выплавленного разными методами и поэтому подробно этот вопрос не будет рассматриватьс€. ¬ литературе довольно часто встречаютс€ утверждени€, что "модифицирование" неметаллических включений должно быть тесно ув€зано с классическими представлени€ми о вводе в металл тех или иных элементов, как микролегирующих элементов и как модификаторов самого металла. ¬о многих работах подчеркиваетс€, что оптимальное соотношение концентрации вводимого, облагораживающего сталь элемента и концентрации наиболее вредного дл€ служебных свойств стали элемента, чаще всего, серы, различно дл€ разных металлов. ќно часто определ€етс€ простым стехиометрическим соотношением, присущим дл€ того или иного сульфида вводимого элемента. Ќапример, дл€ многих углеродистых и низколегированных сталей, предназначенных дл€ фасонного лить€ и модифицируемых редкоземельными элементами, оптимальным считаетс€ соотношение суммарных весовых концентраций:

=1,5¸2,5.

¬ специальной литературе имеетс€ много аналогичных примеров, которые хорошо обоснованы и иллюстрируютс€ микрофотографи€ми и описани€ми неметаллических включени€. ¬се эти примеры относ€тс€ к стал€м определенного химического состава, определенного назначени€ и предназначенных дл€ вполне определенной пластической и термической обработки.

¬ последние годы металлурги все чаще примен€ют новые микролегирующие элементы и их комбинации, в том числе щелочноземельные (барий, стронций), редкоземельные (иттрий, неодим, празеодим) и р€д нитридообразующих элементов (ванадий, титан, цирконий и др.). ѕрименение этих элементов имеет цель не только понизить растворимость, а значит и остаточные концентрации в твердом растворе в готовой стали вредных элементов (кислорода, серы, азота и т.д.), но также и совершенствование природы неметаллических включений. ѕоследовательность и размеры отдельных присадок при производстве сталей различных назначений весьма разнообразны и часто даже труднообъ€снимы. ѕоэтому сейчас не представл€етс€ возможным вывести общие законы и рекомендации по методике и пор€дкам раскислени€ сталей различных назначений, выплавл€емых в различных сталеплавильных агрегатах. ¬ заводской практике оптимальные решени€ дл€ каждого конкретного случа€ обычно наход€тс€ опытным, часто очень дорогосто€щим и длительным, путем. ѕоэтому до сих пор при производстве сталей ответственных назначений большое значение имеет опыт, накопленный тем или иным заводом. ќбсто€тельный научный анализ накопленного опыта позвол€ет, как правило, внести упрощени€ усовершенствовани€ и уточнени€ в технологию производства той или иной марки стали.

√Ћј¬ј 5

√ј«џ ¬ —“јЋ»





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 432 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сли вы думаете, что на что-то способны, вы правы; если думаете, что у вас ничего не получитс€ - вы тоже правы. © √енри ‘орд
==> читать все изречени€...

494 - | 515 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.