Переплавы стали.

19

апреля

Новости
Переплавы стали.
ПЕРЕПЛАВЫ СТАЛИ.


Для получения более чистой стали применяют рафинирующие переплавы, которые можно примерно разделить на вакуумные (удаляются газы) и шлаковые (удаляется сера).

Приведем сокращенные обозначения некоторых способов улучшения качества стали, обычно принятые в металлургической технической литературе:

- обработка синтетическими шлаками — СШ,
- непрерывное литье заготовок — НЛЗ,
- внепечное вакуумирование—ВВ,
- открытая дуговая электроплавка — ОД,
- открытая индукционная плавка — ОИ,
- вакуумно-дуговая плавка — ВД,
- вакуумно-индукционная плавка—ВИ,
- электрошлаковый переплав — ЭШП,
- вакуумно-дуговой переплав—ВДП,
- электронно-лучевой переплав— ЭЛП,
- плазменно-дуговой переплав—ПДП.

Чистота стали. Независимо от способа выплавки сталь Должна быть однородной по химическому составу.

Влияние на свойства стали некоторых наиболее важных элементов, специально введенных в металл или неизбежно присутствующих в нем, сводится к следующему.

Углерод — основной специально введенный элемент по которому ведется маркировка углеродистой стали, придает стали повышенную прочность, твердость, износостойкость, но снижает пластичность. В зависимости от марки в углеродистой стали содержится от 0,05 до 1,25 % углерода.

Марганец — раскислитель стали, повышает плотность и однородность металла, упрочняет его, делает более упругим и повышает сопротивление истиранию и ударам. Марганец нейтрализует вредное влияние серы в стали, образуя с ней соединение МпЗ. Обычно в стали содержится от 0,25 до 1,0 % марганца.

Кремний — раскислитель стали, способствует получению тонкой и однородной структуры, повышает прочность и упругость стали. В углеродистой стали содержится от 0,15 до 0,40 °/о кремния.

Сера — вредная примесь, вызывает красноломкость стали, способствует коррозии металла, а также повышает склонность ее к ликвации; содержание серы в металле не более 0,045 %.

Фосфор — вредная примесь, вызывает хладноломкость стали, его содержание должно быть не более 0,045 %.

Хром, как правило, попадает в углеродистую сталь из шихты при выплавке, металла. При термической обработке оказывает вредное влияние, замедляет изотермический распад аустенита и повышает критическую точку Ас3 его содержание ограничивают 0,10—0,15 %. В легированную сталь хром вводят для повышения прочности, твердости и прокаливаемости. В сочетании с никелем хром используется для производства коррозионностойких и жаропрочных сталей.

Никель при содержании его до 0,20 % в углеродистой стали не оказывает вредного действия. В легированную сталь никель вводят для повышения ее пластичности, коррозионной стойкости и улучшения других свойств.

Медь повышает коррозионную стойкость стали, содержание меди более 0,20 % задерживает распад аустенита при термической обработке.

Кроме того, в стали неизбежно содержатся газы: до 0,01 % кислорода, до 0,01 °/о азота, до 0,001 % водорода. Присутствие газов в стали нежелательно.

Удаление кислорода из жидкой стали называется раскислением. Раскисление проводят введением в жидкую сталь элементов-раскислителей (марганца, кремния, алюминия и др.), имеющих большее сродство к кислороду, чем железо. Вместо оксидов железа образуются оксиды соответствующих элементов, удаляющиеся из металла в шлак, а частично остающиеся в стали в виде неметаллических включений.

Независимо от способа выплавки стали наличие свободного кислорода в ней зависит в основном от содержания углерода. Чем больше углерода в стали, тем меньше в ней кислорода. При содержании углерода в стали менее 0,25 %, если сталь предварительно раскислена только марганцем, часть кислорода, остающаяся растворенной в металле, попадает при разливке в изложницу и, взаимодействуя с углеродом, вызывает кипение металла в изложнице вследствие выделения пузырьков СО. Такие стали называют кипящими. Из них изготовляют малоответственные изделия.

Для получения низкоуглеродистой стали с более плотной структурой ее раскисляют, кроме марганца, еще кремнием и алюминием, такие стали называют низкоуглеродистыми спокойными.

Имеются еще и полуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между кипящими и спокойными. Их раскисляют марганцем и кремнием без алюминия. В изложнице они не кипят. Структура их более плотная, чем кипящих, и менее плотная, чем спокойных.

В зависимости от степени раскисленности стали наличие свободного кислорода в ней различно. В кипящих сталях кислород входит в состав оксида СО, а в спокойных сталях весь кислород переходит в оксиды марганца, кремния и алюминия (MnO, SiO2, Al2O3). Средне- и высоко- углеродистые стали хорошо раскисляются в печи или в ковше (ферросилицием, ферромарганцем или алюминием); такие стали называют спокойными. Для удаления газов из стали применяют вакуумные выплавку или переплав.

Неметаллические включения относятся к дефектам стали. Они ухудшают металлические свойства и снижают сроки службы изделий из стали. Мелкие неметаллические включения образуются при раскислении стали, а крупные попадают в жидкую сталь из шлака, футеровки печи, материала желоба и ковша. Наибольший вред приносят крупные включения.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.