Сталь, ликвация кислорода

Сталь, ликвация кислорода 104 [c.107]

Химический состав стального слитка в различных его частях неоднороден. Неоднородность (ликвация) возникает при затвердевании слитка. Содержание примесей (серы, фосфора, кислорода и др.) и основных элементов (углерода, хрома) может различаться в несколько раз. Если в среднем в печи получают сталь, удовлетворяющую по своему химическому составу требованиям ГОСТов, то отдельные части слитка, а следовательно н изделий, которые будут получены из него, при последующей переработке могут иметь содержания серы, фосфора, превышающие в несколько раз допустимый предел, что приведет к разрушению деталей, к низким механическим свойствам. Вследствие ликвации углерода или легирующих компонентов в металле могут образоваться зоны с нехваткой этих составляющих, что приведет к снижению его свойств. [c.227]

Понижение содержания кремния в феррите кипящих сталей делает их мягкими и вязкими, поэтому кипящая сталь хорошо штампуется в холодном состоянии (возможно даже изготовление деталей глубокой вытяжкой). Но большое содержание кислорода в этой стали повышает порог хладноломкости, кипящие стали становятся хрупкими уже при —10° С, в то время как спокойные стали могут работать до —40° С. Они более склонны к зональной ликвации. 0 наиболее дешевые стали, но качество металла низкое, поэтому их используют для изготовления неответственных деталей и конструкций. [c.163]

Особенно сильно оно проявляется в железе и стали, где имеются такие примеси, как сера, кислород и фосфор, вызывающие сильную ликвацию. Как известно, сера и кислород дают включения, которые при ликвации располагаются вокруг зерен—дендритов затвердевшей стали, составляя как бы прерывистые оболочки между этими зернами. Фосфор же дает ясно выраженную внутрикристаллическую ликвацию и характерное дендритное строение в каждом из этих зерен. Это строение с большим трудом уничтожается вследствие малой диффузии фосфора в железо, поэтому зерна металла остаются всегда обогащенными фосфором на внешних участках — ближе к поверхности. Если теперь представить, что такие первичные зерна железа или стали, обогащенные фосфором у поверхности и с включениями на границах, подвергнутся горячей обработке, то заметим, что они сперва вытянутся как при холодной обработке, и их границы и поверхностные слои в каждом их них также вытянутся соответственно. [c.191]

В результате уменьшения содержания кремния в феррите кипящих сталей они становятся мягкими, поэтому кипящая сталь хорошо штампуется в холодном состоянии (например, для изготовления деталей глубокой вытяжкой). Но из-за большого содержания газов, особенно азота, кипящие стали склонны к деформационному старению. Кроме того, большое содержание кислорода в этой стали повышает порог хладноломкости, кипящие стали становятся хрупкими уже при —10° С, в то время как спокойные стали, содержащие одинаковое количество углерода, могут работать до —40° С. Они более склонны к зональной ликвации. Это наиболее дешевые стали, но качество металла низкое, поэтому их используют для изготовления неответственных деталей и конструкций. [c.286]

Каждый завод обладает каким-то средним уровнем качества стали. Под качеством в данном случае подразумевается содержание водорода в жидкой стали, степень ликвации вредных примесей и водорода по слитку, содержание включений и газов (азота, кислорода) и т. д. В соответствии с этим и средний уровень флокеночувствительности стали на разных заводах может быть разным. Вследствие этого и длительности режимов охлаждения поковок, обеспечивающих отсутствие флокенов, на разных заводах могут сильно отличаться друг от друга. [c.173]

Так как фосфор сильно ликвирующий элемент, то с увеличением слитка ликвация фосфора и ее отрицательное влияние возрастают. Поэтому самая эффективная борьба с вредным влиянием фосфора на свойства металла — снижение его концентрации в расплавленном металле. В связи с этим задача дефосфорации металла — одна из важнейших в технологии сталеварения и выплавки стали в мартеновских печах особенно. Фосфор, как и кремний, имеет высокое сродство к кислороду и окисляется вслед за окислением кремния. [c.230]

Эти формы ликвации являются причиной появления различных структур в стали. В стальных отливках возникает дендритная структура образующийся в начале затвердевания кристаллический скелет обеднен фосфором, в то время как остальные участки обогащены им. Строчечная структура в кованой или катаной стали закономерно связана с распределением фосфора. Фосфид лшлеза (FegP) появляется, если содержание фосфора очень велико или охлаждение вызывает сильную ликвацию фосфора. В стали это явление происходит лишь в редких случаях, фосфид железа преимущественно выделяется в составе фосфидной эвтектики. Вследствие низкой диффузионной подвижности фосфора возникшее после затвердевания распределение сохраняется неизменным. Таким образом, травление реактивом, выявляющим распределение фосфора, характеризует первичную структуру материала. Различные авторы указывали, что действие травителей для выявления первичной структуры связано с распределением кислорода в железе [16]. Можно предположить, что в сталях между [c.49]

При увлажнении отпечатков синий оттенок усиливается вследствие воздействия кислорода, содержащегося в воде (происходит окисление остатков ферроцианида калия). По данным Аммерманна [15], хороший отпечаток также получается при добавлении ферроцианида калия непосредственно при прохождении тока, при этом нет необходимости в окислении пероксидом водорода или кислородом промывочной воды. Рекомендуется использовать слабо-клеящуюся мелкозернистую чертежную бумагу или бумагу с желатиной вместо неклеящейся (фильтровальная, газетная бумага). Длительность проявления составляет для бумаги 2—3 мин, для бумаги с желатиной 8 мин. Желатиновый отпечаток вследствие малой диффузии реакционной составляющей и осадков в несущее вещество соответствует фактической степени распространения ликвации и включений. От напряжения на электродах и степени влажности бумаги существенно зависит качество отпечатка. Необходимо приобрести навык увлажнения бумаги, так как при слишком большой влажности она дает расплывчатый отпечаток, при слишком сухом слое несущего вещества — неполный отпечаток. Отпечатки, полученные со шлифов после закалки и холодной деформации стали, показывают, что на рисунок отпечатка, кроме термообработки, влияет механическая обработка. [c.106]

Кипящая сталь наиболее дешевая, так как при ее вьшлавке расходуется минимальное количество специальных добавок и обеспечивается максимальный выход годного продукта. Пониженное содержание кремния и марганца обусловливает меньшую прочность и большую пластичность, чем у спокойной стали. Недостатками кипящей стали являются развитая ликвация, в головной части слитка неоднородность содержания углерода достигает 400 %, серы — 900 % от их среднего содержания. В спокойной стали неоднородность содержания углерода лишь на 60 %, а по сере на 110% превышает их среднее содержание в стали. Прокат из кипящей стали более неоднороден по химическому составу, чем прокат из спокойной стали. Листы и профили, изготовленные из разньсс частей слитка, различаются по содержанию углерода, серы и фосфора. Поэтому прокат из кипящей стали характеризуется неоднородностью структуры и механических свойств даже для металла одной плавки. В среднем кипящая сталь содержит около 0,02 % кислорода, что в несколько раз больше, чем у спокойной стали. Хладостойкость кипящей стали понижена, в среднем Гзо у нее на 10-20 °С выше по сравнению с для спокойной стали. Пониженное сопротивление хрупкому разрушению особенно характерно для проката значительной толщины (14—20 мм и более) из кипящей стали. [c.277]

Зональная ликвация — неоднородность в распределении элементов по юнам поковки или прутка. Ликвация в стали данного элемента тем больше, чем больше разница в растворимости элемента в жидкой и твердой стали, т. е. чем меньше коэффициент ликвации. В поперечных микрошлифах ликвация заметна по различной травимости разных зон. Зональная ликвация сопровождается дендритной ликвацией, представляющей собой неоднородность в распределении элементов в пределах одного дендрита (оси, междуосные пространства и границы дендритов). Оси дендритов, например, содержат меньше углерода, серы, кислорода водорода и некоторых других элементов, чем междуосные пространства. Дендритная ликвация по поперечному сечению изделий развита в разной степени в зависимости от размеров дендритов и определяет зоны различной травимости в макрошлифах. Обладают существенной зональной ликвацией элел.енты водород кислород, сера, фосфор и углерод. Дендритная ликвация в изделиях определяет наличие полосчатости и волокнистости стали. Дендритная ликвация всегда имеется в стали, но степень развития ее может быть различной и зависит как от условий кристаллизации слитка, так и от дифф знойных процессов при дальнейших горячих переделах стали [c.102]

Кипящие стали раскисляют только марганцем. Они раскислены недостаточно. Перед разливкой в нихсодержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании слитка частично реагируете углеродом и выделяется в виде пузырей окиси углерода, создавая впечатление кипения стали. Движение металла при кипении способствует развитию в слитках такой стали зональной ликвации. По сравнению со спокойной сталью такие слитки не имеют усадочной раковины. Кипящая сталь практически не содержит неметаллическихвключений продуктов раскисления. Кипящие стали относительно дешевы. Их выплавляют низкоуглеродистыми и с очень малым содержанием кремния (81<0,07%), но с повышенным количеством газообразных примесей. При прокатке слитков такой стали газовые пузыри, заполненныеокисьюуглерода, завариваются. Листы из такой стали, предназначенные для изготовления деталей кузовов автомашин вытяжкой, имеют хорошую штампуемость при выполнении формоизменяющих операций холодной листовой штамповки. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...