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【工艺技术】钢铁中的15种残余元素

发表时间:2021-03-22【

钢铁中的15种残余元素

钢中的残余元素问题是冶金工业面临的重要问题之一。在炼钢过程中,炼钢原料(包括铁水、废钢及铁合金等)会将大量杂质元素带入炼钢炉中。其中一部分杂质元素可以去除但仍有一部分杂质元素将留在钢中,这一部分杂质(非有意添加的合全元素)统称为残余元素。

这的残留物设计营养元素是镀锌材料线质量出现了不平稳的主要是影响因素最为。特定的残留物设计营养元素有利于偏析,但是其含量很低,也会对镀锌材料耐腐蚀性出现了比较强的消极角色。

 

如轴承钢中的残余钛就是一个典型的案例。Ti易与N反应产生高硬度夹杂物,极大影响轴承钢的使用寿命。

 

1、残渣重元素的分为

 

将求该的1部件钢中残存重元素按其氧化的势有几大类,给出表。想一想在炼钢步骤中区别主要表现为全抹去、部件抹去和不多抹去。

 

上表里,首位类稀有元素的被氧化现象势降至铁,在炼钢时不积极参与被氧化现象现象,然后可以说大部分存积在钢材产品设备中。

第二点类残余物原素的防氧化反应势与铁表示,在炼钢的吹炼历程中,仅有一个分被防氧化反应剔除,其清掉地步与原素其本身性状相关的。

第三方类原素空气防氧化势高与铁,在钢水吹炼的过程 中,它们之间率先被空气防氧化打开炉渣中弄掉,仅存余极低有有些打开品牌中。

因此,钢中的残余元素问题,实际上只有第一类和第二类所含的15种元素。其中8种元素为全保留元素,7种元素为部分保留元素

 

2钢中稳定度事物的來源

 

我国是一个共生铁矿较多的国家,共生铁矿中包括VTiPAsSnSbRe(稀土元素)等,在冶炼时带入钢材中。

除了原生铁矿带入铁水中的残余元素以外,钢水中的残余元素最大来源是废钢,主要分为:

(1)废钢中的合金钢。目前炼钢厂没有经济有效的技术来分选合金钢与普碳钢,而在一些中、高合金钢中含有种类繁多的合金元素。在钢的再循环中,这些合金元素将作为残余元素进入钢中;

(2)废钢中的表面涂层或镀层。其中产生问题最多的是镀锡板,它是作为罐头盒进入废钢循环的,其他的镀层包括铜、镍和铬等;镀锌板也有广泛应用,但锌在炼钢中可基本去除而无需考虑;

(3)废钢原料中裹杂的有色金属。最重要的有汽车废钢,其中夹杂一些微型电机,主要杂质为铜。

 

市面上,残余元素含量最多的是铜,铜主要是由汽车废钢进入炼钢炉。据估计目前炼钢厂混合废钢中平均含铜量大约在0.3%左右具体含量多少取决于合金钢的来源及所占比例。

钢中的残余SbAs主要来源于原生铁矿,当含有这些杂质的废钢进入循环使用时它们可以被稀释,但残量将在钢中逐渐积累

钢中的HN主要来源于炼钢时的车间气氛,其含量主要取决于不同的钢种成分和炼钢工艺

 

3. 残余元素在钢中的偏析

 

许多残余元素在钢中是以偏析的形式存在并发挥作用的。多数残余元素在钢中均有较强的偏析能力;这种元素的偏析过程,既可以发生于钢液的凝固过程,也可以发生于随后的固态相变,但需要很长的扩散时间,

在铸锭的冒口部分主要偏析元素是SP其次是SbNAsHSn元素。偏析形成夹杂后,这一部分材料的硬度也高于铸锭的其它部份。

相对于凝固偏析,残余元素在固态相变、或加热时,会产生晶界偏析,如钢的第二类回火脆性主要是PSnAsSb晶界偏析引起的。

 

4稳定度稀有元素的目的详述

 

8种全保留元素

 NiCoWMo可以提高钢的淬透性,属于有益元素;

 Cu一方面可以引起钢材高温热加工时的铜脆,但另一方面又可以提高钢材耐大气腐蚀的能力;

残余元素SnAsSb属于有害元素,它不但在钢中加强铜脆,更重要的是它会导致合金钢的第二类回火脆性;

 Sn是钢中极为有害的残余元素之一 n会大大降低钢及合金的高温力学性能。

 

7个部分保留元素

 CMnSP是常规控制元素

 Cr能改善钢的抗氧化性能,增加钢的抗腐蚀能力和淬透性,但也会增加钢的回火脆性;

 N有利于控制奥氏体的晶粒大小,但同时也会引起钢的应变时效;

钢中的H是一种有害无益的元素,会导致白点、低合金高强度钢内部产生裂纹等。

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