ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Раскислительная способность и другие свойства элементов-раскислителей из "Металлургия стали " Раскислительную способность элементов-раскислителей— важнейшую их характеристику — принято оценивать по остаточной равновесной концентрации кислорода в металле, соответствующей заданному содержанию раскислителя и принятой температуре чем ниже остаточное содержание кислорода, тем выше раскислительная способность элемента. [c.261] Из уравнения (168) вытекает, что равновесное остаточное содержание кислорода в металле после раскисления зависит от большого числа факторов. Оно тем ниже, чем меньше активность образующегося продукта раскисления, чем больше константа равновесия, остаточная концентрация элемента-раскислителя в металле и коэффициент активности его и кислорода, причем каждый из этих факторов может изменяться в тех или иных пределах, вызывая соответствующее изменение степени (глубины) раскисления. [c.262] Остаточное содержание элемента-раскислителя является важным фактором, определяющим степень раскисления, причем оно всегда более или менее определенное, так как процесс раскисления можно провести так, чтобы было обеспечено содержание раскислителя в конечном металле в заданных пределах. [c.262] Коэффициент активности элемента-раскислителя оЬычно незначительно отличается от единицы, так как концентрация раскислителя в металле обычно невысока. Поэтому коэффициент активности элемента-раскислителя принимают равным единице. [c.262] Константа равновесия в общем случае является переменным фактором, так как характеризует сродство элементов к кислороду, которое может изменяться на несколько порядков. [c.262] Активность- продукта раскисления зависит от того, в каком виде он выделяется. Ее можно принять равной единице, если оксид выделяется в чистом виде. В случае перехода образующегося оксида в готовый шлак (шлаковое включение) или его взаимодействия с другими оксидами активность продукта раскисления меньше единицы, следовательно, раскислительная способность элемента выше. [c.263] Многочисленными исследованиями установлено, что продукты раскисления могут быть разными даже для одного и того же злемента. При этом наблюдается следующая закономерность в области низких концентраций элемента продукт раскисления обычно представляет соединение Fe0- m0 (Fe0-Si02, FeO-ТЮг, FeO-АЬОз и др.) или расплав этих оксидов (FeO—МпО), т.е. богаче кислородом, чем чистый оксид элемента-раскислителя. [c.263] В области высоких концентраций элемента продукт раскисления может представлять чистый оксид ЕтОп, если он выделяется из жидкой стали в твердом виде и в металле нет других неметаллических включений, способных взаимодействовать с ним — образовать химическое соединение или расплав. При выделении продукта раскисления в жидком виде содержание в нем ЕтОп уменьшается постепенно по мере снижения концентрации элемента в металле. [c.263] Коэффициент активности кислорода в общем случае также может изменяться в широких пределах, так как на него влияет содержание как кислорода, так и примесей, растворенных в металле, т. е. [c.264] Параметр взаимодействия eg =—0,02 или =0,955, т. е. влиянием концентрации кислорода на его активность можно пренебречь. [c.265] В случае содержания по 1,0% марганца и кремния lgfg = —0,02—0,03—0,14 = —0,19 и fo=0,65 в этом случае пренебрежение влиянием элементов-раскислителей на / приводит к значительным ошибкам. Оно тем более недопустимо, если раскисление проводится более сильным раскислителем. [c.265] Такое построение диаграммы удобно еще и тем, что на ней тангенс угла наклона прямых выражает отношение т/п, т. е. позволяет установить возможное соотношение раскислителя и кислорода в продукте раскисления (определить его химический состав). [c.266] Как подчеркивалось выше, состав продукта раскисления изменяется с изменением концентрации раскислителя. Следовательно, на диаграмме рис. 58 линия, характеризующая раскислительную способность элемента, не может быть прямой. Она должна быть кривой, подобно линиям для марганца и хрома. [c.266] На рис. 58 также не отражено возможное увеличение концентрации остаточного кислорода с повышением содержания раскислителя выше определенных пределов (для хрома 6—8%, титана 0,8%, алюминия 0,2% и т. д.). [c.266] Кроме того, при составлении комплексного раскислителя необходимо учитывать возможность образования прочных химических соединений между его компонентами. Когда такие соединения образуются, снижается активность элементов-раскислителей и раскислительная способность сплава. К числу подобных соединений относятся силициды хрома, ванадия, ниобия и некоторых других материалов. Следовательно, при необходимости повышения раскислительной способности сплава нельзя сочетать кремний с указанными металлами. В других случаях такие сочетания возможны. Например, при производстве стали применяется силикохром, в котором кремний— полезный компонент, снижающий температуру плавления сплава и ускоряющий растворение его в жидком железе. [c.268] При правильном составлении комплексного раскислителя не только повышается раскислительная способность его компонентов, но и может быть обеспечено получение таких продуктов раскисления, которые лучше удаляются из металла или, оставаясь в металле, оказывают минимальное отрицательное влияние на его качество. [c.268] Способность образовывать прочные сульфиды является вторым важным свойством элементов-раскислите-лей. К сожалению, это свойство элементов изучено гораздо меньше, чем их раскислительная способность. Имеющиеся производственные и лабораторные данные свидетельствуют о том, что по сродству к сере элементы располагаются в иной последовательности, чем по сродству к кислороду. Так, марганец, являющийся одним из слабых раскислителей по сродству к кислороду, по сродству к сере относится к числу одного из сильных элементов. Высокое сродство к сере также имеют алюминий, кальций и магний. По исследованиям последних лет, самое высокое сродство к сере имеют редкоземельные металлы (РЗМ)—лантаниды лантан (Ьа), церий (Се), празеодим (Рг), неодим (Nd) и др. [c.268] Нитридообразующая способность элементов-раскис-лителей также относится к числу их ценных свойств. По убыванию сродства к азоту раскислители можно расположить в следующий ряд 2г, Т1, А1, 51, V. [c.268] Вернуться к основной статье