O2, S, P, N, H2, mai puțin adesea altele (As), chiar și într-o cantitate mică, afectează negativ proprietățile fierului și ale aliajelor sale. Obținerea unui metal de calitate corespunzătoare se realizează prin reducerea la anumite limite a conținutului de impurități nocive prin diverse metode, pe baza specificității fiecărei impurități.
Deoxidarea oțelului - îndepărtarea oxigenului dizolvat. Cu rafinarea oxidantă, deoarece impuritățile din metal scad cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât fierul, concentrația de oxigen crește. Carbonul este oxidat mai târziu decât alte elemente, iar concentrația de C în metal determină finalul. Oxidabilitatea metalului în timpul decarburizării este crescută și, în special, brusc, cu un conținut de carbon mai mic de 0,2. Concentrația reală de carbon din metal la sfârșitul rafinării pentru diferite grade de oțel este în intervalul de 0,02-0,05%. După răcirea unui astfel de metal, reacția de decarburizare va continua cu cristalizare selectivă. Odată cu cristalizarea, lichidul rămas este îmbogățit treptat cu impurități. În special carbon și [O] concentrație care în întregime ?? th timp sunt stocate pentru echilibru mai reacție decarburare, care asigură curgerea continuă. Unele bule de gaz rămân în metalul de întărire, făcându-l cu bule. Datorită suprasaturării metalului, oxizii de fier sunt eliberați de oxigen. Odată cu scăderea temperaturii solubilitatea O2 în des ?? Eze scade brusc, ceea ce duce la o creștere a fazei de oxid în limita de cereale. Acest fenomen se numește roșeață. Concentrația excesiv de mare de O2 în metal este un exemplu al procesului de rafinare oxidativă. În plus, în timpul producției și turnării oțelului, ᴛ.ᴇ. După eliberarea de pe capacul de zgură, acesta intră în contact cu aerul atmosferic. Din acest motiv, topirea oțelului ?? completat în întregime când Tu dezoxidare pentru a îndepărta oxigenul din metal la exterior, oferind încetarea completă sau parțială a reacției de decarburare. Ca elemente ale deoxidizatorului, se folosesc două grupuri de elemente - elemente cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât Mn, Si. Al doilea grup este un element cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât carbon. Oʜᴎ servește pentru a "liniști" complet Al, Ti, B, Ca, Zirkoniy. Deoxidarea este de obicei combinată cu dopajul, ᴛ.ᴇ. cu o creștere a limitelor necesare de impurități utile. Există trei moduri de dezoxidare: precipitarea, difuzia și evacuarea.
Precipitatul. Cea mai obișnuită metodă de dezoxidare este introducerea unui deoxidator direct în metal, unde are loc o reacție eterogenă. Oxidul deoxidizatorului trebuie să aibă proprietățile de "precipitare", ᴛ.ᴇ. să fie insolubil în glandă și să poată disocia cu ușurință de topitură. La reacție a fost foarte important pentru raskiliteli a avut o afinitate mai mare decât C și Fe și oxizi ai acestora, care sunt mai puternice decât FeO. La introducerea unei dezoxidant din oțel O2 scade datorită reacției dezoxidare pentru a ajunge la reacție de echilibru, de aceea minimalnae concentrație reziduală de O2 în metal corespunde echilibrului în reacție este o măsură a afinității relative a unei dezoxidant pentru dezoxidarea oxigen sau măsura capacitatea elementelor, un dezoxidant ?? s. Mecanismul dezoxidare de precipitare cuprinde etapele de: dizolvarea unui solid dezoxidant și uniform distribuit de metal ?? ix în volumul său, decarburarea reacție chimică, îndepărtarea produșilor de reacție din topitură - incluziuni de zgură nemetalice. Cea mai importantă legătură este a treia etapă. depinde de numărul de incluziuni nemetalice care poluează metalul și reduc calitatea acestuia. Aceste incluziuni de zgură nemetalică au o densitate mai mică decât metalul și plutesc pe suprafața sa. Cu cât rata ascensiunii este mai mare, cu atât oțelul este curățat de incluziunile nemetalice. Viteza de urcare a particulelor sferice mici, cu diametrul mai mic de 1 mm. Din ecuații rezultă că, odată cu scăderea f, viteza scade. Procesul este accelerat prin scăderea densității incluziuni de zgură, creșterea temperaturii, scăderea viscozității oțelului și solidificarea ulterioară cu creșterea timpului și a incluziunilor de timp ascensiune. Rolul decisiv aparține mărimii particulelor. Cu cât sunt mai mari, cu atât este mai curat oțelul. Coagularea particulelor este mai ușoară în stare lichidă decât în solid. Din acest motiv, din oțel de peste 1600 C și o temperatură de topire scăzută necesită o temperatură ridicată pentru purificarea completă a metalelor din produse dezoxidare.
Evacuarea. Acesta este un mod relativ nou și promițător care vă permite să obțineți nu numai oxigen, ci și hidrogen și azot, ᴛ.ᴇ. pentru a efectua degazarea oțelurilor. În H și N, solubilitatea în stel cu scăderea T scade. Mai ales este scăzut în stare solidă. Când oțelul se răcește, hidrogenul se eliberează în micropori și formează mici fisuri care diminuează rezistența mecanică. Azotul mărește duritatea oțelului, dar în același timp crește fragilitatea și reduce ductilitatea. Structura gazelor din glandă, ᴛ.ᴇ. absorbția este însoțită de o schimbare a stării sale moleculare. Dat fiind faptul că gazele din metal - dilua infinit soluții, factorul de activitate aproximativ egal cu 1. Prin urmare, solubilitatea gazelor într-un metal este o funcție de două variabile - temperatură și presiune. Efectul temperaturii asupra solubilității este determinat de valoarea deltaH. H2 și N2 se dizolvă cu absorbție de căldură. Din acest motiv, supraîncălzirea metalului crește saturația gazului, în special în EP. În plus, elementele de aliere formează hidruri și nitruri, ceea ce mărește saturația gazului. Mai ales titanul, zirconiul tind spre hidruri și formarea de nitruri - crom și vanadiu. In cazul in care o oală de turnare din metal introdus în sistem închis și de a reduce semnificativ presiunea gazului peste metal, care scade substanțial presiunea din bulele de gaz conținute în topitură, în special în stratul superior al metalului. Acest lucru va asigura trecerea impurităților bule, care sunt capabile să iasă în evidență din oțel în stare intensivă și gazoasă urcării bule. Carbonul are o afinitate semnificativă pentru oxigen, poate servi ca un deoxidant, dar utilizarea sa pentru aceasta sub presiune normală este foarte limitată, deoarece Restul de CO rezultă în producția de bare libere, ᴛ.ᴇ. provoacă barbotarea metalului. Pentru a preveni acest lucru, introducerea unui deoxidant cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât carbonul contaminează metalul cu incluziuni nemetalice. Aspirarea poate reduce semnificativ concentrația de oxigen din oțel fără utilizarea deoxidantului și, în consecință, fără contaminarea suplimentară a metalului. În acest caz, rolul crește semnificativ de carbon ca dezoxidant, deoarece evacuarea cea mai mare parte este îndepărtată complet de CO și veziculare metalic exclus.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: