Sulful în oțel lichid are o solubilitate nelimitată și o solubilitate foarte redusă în stare solidă. După cum se vede din figură, în care este prezentat un „fier“ unghiul diagrama de faza de Fe-S pentru concentrații mici de sulf, solubilitatea de limitare a S în fier de la 1365 ° C, este de 0,05%, iar la 1000 ° C 0,013%. În alfa-fier, solubilitatea sulfului este neglijabilă.
Datorită scăderii solubilității în timpul cristalizării oțelului și răcirii sale, sulful este eliberat din soluție ca incluziuni de sulfuri FeS sau oxisulfuri FeS-FeO. Izolarea incluziunilor la sfârșitul solidificării, atunci când există cristale deja formate, conduce la faptul că acestea sunt situate de-a lungul granițelor granulelor, slăbind legătura lor și deteriorând proprietățile metalului.
La temperatura camerei și aproape de acesta, includerea sulfurilor reduce proprietățile mecanice ale oțelului, care caracterizează plasticitatea (constricție și alungire relativă) și rezistența la impact. În metalul turnat această influență se poate manifesta în toate direcțiile. Produsele din oțel laminate sau forjate, în care incluziunile sulfuroase sunt alungite în formă de linii în direcția de deformare plastică la cald, efectul negativ al sulfului din oțel este prezentată numai într-o direcție transversală față de linia de tragere în timpul acestei deformări.
Figura 1. Unghiul de fier al diagramei Fe-S
La o temperatură a căldurii de metal fierbinți cu presiune (850-1200 ° C), sulful din oțel determină o descreștere a plasticității tehnologice a oțelului, numită "roșeață" (pierderea ductilității la o temperatură roșie a căldurii). Roșeața se manifestă în formarea defectelor și fisurilor în timpul tratamentului cu presiune.
Motivul pentru apariția roșeaței este fuziunea oxizilor și sulfurilor de-a lungul granițelor granulelor, ceea ce provoacă distrugerea metalului în timpul procesării prin presiune. Așa cum se poate vedea din diagrama din figură, aceasta poate avea loc cu un conținut de sulf în oțel mai mare de 0,01%, adică atunci când este mai mare decât limita de solubilitate în fier.
Gradul de influență a sulfului asupra proprietăților oțelului depinde de natura incluziunilor sulfuri și dispunerea lor în metal, care este determinată de influența unor elemente de sulfuri introduse în oțelul pentru dezoxidare.
Deoxidarea va fi discutată în detaliu în următoarea subsecțiune. Aici trebuie notat doar faptul că este folosit pentru a reduce conținutul de oxigen din metal.
Figura 2. Tipuri de sulfuri din oțel turnat, X 400
a - globule de oxizi de sulf, b - lanțuri de FeS și MnS, - Al2S3
Când dezoxidarea oțelului și siliciu-mangan-aluminiu-free sau cu o cantitate mică de aluminiu (până la 0,006-0,02%), format în principal sulfurilor și oxysulfides sub formă de împrăștiate aleatoriu, de obicei, globulele separate, mari - tip I incluziuni.
O creștere suplimentară a cantității de aluminiu introdusă în oțel duce la formarea de incluziuni de tip III, relativ mari, de obicei neregulate, dispuse aleatoriu în metal. Aceste incluziuni constau din sulfuri de aluminiu, mangan și fier.
Efectul cel mai nociv asupra proprietăților mecanice ale oțelului și tendința de roșeață a sulfului este atunci când se formează incluziuni de tipul II. Influența este mai mică atunci când se formează incluziuni de tipul III și chiar mai puțin la formare
incluziuni de tip I
Cu toate acestea, un mijloc radical de reducere a efectului nociv al sulfului asupra proprietăților oțelului este reducerea conținutului său.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: