除极少数颗粒细小的夹杂物外,大多数初生夹杂都能从钢液中浮升出来进入渣中。而当钢液冷却和凝固时,由于溶解度下降和氧、硫等的偏析,在凝固过程中又产生氧化物和硫化物等,称为次生夹杂物。
简介除极少数颗粒细小的夹杂物外,大多数初生夹杂都能从钢液中浮升出来进入渣中。而当钢液冷却和凝固时,由于溶解度下降和氧、硫等的偏析,在凝固过程中又产生氧化物和硫化物等,称为次生夹杂物1。
特点次生夹杂难以从钢中排除而残留在树枝晶间或最后析出于晶粒界上。钢液脱氧后,继续接触到空气或其他氧化物如耐火材料等,使钢液重新吸收氧,即发生二次氧化。二次氧化是成品钢中非金属夹杂物的重要来源1。
钢中非金属夹杂物钢中非金属夹杂物是指钢中夹带的各种非金属物质颗粒的统称。钢中含有氧、氮、硫等元素,它们在钢中的溶解度在高温下高,而在室温下溶解度很低,在钢冷却和凝固时析出并同铁和其它金属等结合成为各种化合物,称为非金属的夹杂物。除此以外,护渣、耐火材料、泥沙等外来物质也可能混入钢中形成非金属夹杂物。
早期文献曾把钢中非金属夹杂物称为“夹渣”,这个名称容易使人误解,以为非金属夹杂物就是混入钢中的炉渣。通常把各种混入钢中的物质称为外来夹杂物,它们的形状不规则,而将由于内部物理和化学反应产生的夹杂物称为内生夹杂物,其典型特征是尺寸较小,数目多,分布均匀1。
钢中生成夹杂物的过程钢中生成夹杂物的过程大致如下:脱氧剂加入钢液中以后,脱氧元素和氧发生化学反应生成不溶于钢的氧化物;有的脱氧元素也能和硫、氮化合生成硫化物、氮化物。这类化合物称为初生夹杂物2。
形态控制夹杂物的类型、含量、尺寸大小,形态和分布等对于钢的性能都有不同程度的影响,而且随着钢的使用条件而异。夹杂物的形态,包括铸态的和压力加工后的形态,对钢制品的缺陷有重要意义。铝酸钙等球状不变形夹杂在轧钢时金属基体围绕夹杂物变形,夹杂旁形成空腔;尖晶石、高Al2O3的铝酸盐和Al2O3簇等脆性夹杂,轧制时破碎成申状小颗粒;塑性的硅酸盐和硫化物轧钢后成为条带形;复相夹杂物的塑性基体被拉长,其中的晶体改变了相对位置。除球状不变形夹杂外,变形后的夹杂物横亘于金属基体中间,使垂直于轧制方向的力学性能如强度、韧性等都显著降低,这造成了钢材的各向异性。对于钢筋、角钢等长条状产品,各向异性的害处尚不明显,而对于钢板、钢管等横向受力的材料,则危害很大。串状的脆性硬颗粒,对薄钢板的表面光洁性、厚钢板的沿板厚方向的塑性和韧性以及钢丝的冷拔加工性能十分有害。条带状的塑性夹杂,可使钢板及焊接钢构件形成层状撕裂。球状夹杂对钢的横向性能损害不大,但形成的空腔引起应力集中,损害钢的疲劳强度3。
本词条内容贡献者为:
石季英 - 副教授 - 天津大学次生夹杂物
图文简介
除极少数颗粒细小的夹杂物外,大多数初生夹杂都能从钢液中浮升出来进入渣中。而当钢液冷却和凝固时,由于溶解度下降和氧、硫等的偏析,在凝固过程中又产生氧化物和硫化物等,称为次生夹杂物。
- 来源: 科普中国科学百科
- 上传时间:2018-06-23
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