
鋼内夾雜
The inclusion in steel deeply affected the acoustic emission of material.
鋼中夾雜物對材料聲發射現象有較大的影響。
Measures to reduce content of oxygen and inclusion in steel are discussed.
探讨了降低鋼中總氧含量及夾雜物含量的措施。
A new heat extraction method for determining oxide inclusion in steel was developed.
開發了差熱抽取測定鋼中氧化物夾雜的新方法。
AlN is a sort of non-metal inclusion in steel, it affects the performance of steel to a certain degree.
氮化鋁是鋼中存在的一種非金屬夾雜物,對鋼材性能有一定的影響。
The reason was that a mass of oxidation inclusion in steel which induced low ductility, toughness and fatigue intensity, and finally had bad machininged capability.
究其原因是由于鋼中大量的氧化夾雜物使得其塑性、韌性及疲勞強度降低、加工性能變壞所緻。
"inclusion in steel"(鋼中夾雜物)是指在鋼鐵冶煉和凝固過程中,殘留在鋼基體内部的非金屬化合物或外來顆粒。它們是鋼中不可避免的微觀缺陷,其類型、數量、尺寸、形狀和分布對鋼材的力學性能、加工性能和使用壽命有顯著影響。
* 夾雜物本質上是鋼液在熔煉、澆注和凝固過程中,未能完全上浮去除或反應生成的**非金屬相**。
* 主要成分包括:氧化物(如 Al₂O₃, SiO₂, MnO)、硫化物(如 MnS, CaS)、氮化物(如 TiN, AlN)、矽酸鹽以及複合夾雜物(如鋁酸鈣、鎂鋁尖晶石)。有時也包含極少量的外來宏觀夾雜物,如來自耐火材料的顆粒。
* 它們與鋼的基體(鐵素體或奧氏體)在物理和化學性質上存在顯著差異。
* **按化學成分分類:**
* **氧化物夾雜:** 如氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化矽(SiO₂)、氧化錳(MnO)、氧化鐵(FeO)及其複合物(如矽酸錳、鋁酸鈣)。氧化鋁簇通常硬而脆。
* **硫化物夾雜:** 主要是硫化錳(MnS),在熱加工時易變形伸長。硫化鈣(CaS)則不易變形。
* **氮化物夾雜:** 如氮化钛(TiN)、氮化鋁(AlN),通常細小、高硬度、高熔點。
* **按來源分類:**
* **内生夾雜物:** 鋼液内部化學反應(脫氧、脫硫)或凝固過程中溶解度變化析出的産物。如脫氧生成的Al₂O₃,凝固時析出的MnS。
* **外來夾雜物:** 來自外部,如爐渣、耐火材料、保護渣卷入鋼液未能上浮去除的顆粒。通常尺寸較大、形狀不規則、成分複雜。
* **按變形能力分類:**
* **塑性夾雜物:** 熱加工時隨基體變形而伸長(如MnS)。
* **脆性夾雜物:** 熱加工時不變形或破碎(如Al₂O₃)。
* **球狀(不變形)夾雜物:** 熱加工時基本保持球形(如鈣鋁酸鹽、SiO₂)。
* **力學性能:** 夾雜物是應力集中點,顯著降低鋼材的**疲勞強度**、**韌性**(沖擊功)和**延展性**,尤其是當夾雜物位于表面或呈尖銳形狀時。大尺寸或簇狀夾雜物危害更大。
* **加工性能:** 硬脆夾雜物(如Al₂O₃)在冷加工(如拉拔、沖壓)時易導緻裂紋或斷裂。塑性夾雜物(如MnS)在熱軋時伸長,導緻鋼材産生**各向異性**(橫向性能低于縱向)。
* **表面質量與耐蝕性:** 表面或近表面的夾雜物暴露後,可能成為腐蝕的起始點,降低**耐腐蝕性**。在抛光或電鍍時也可能造成缺陷。
* **切削加工性:** 某些硬質夾雜物(如TiN)能提高刀具壽命(充當硬質點),但過多或過大則加速刀具磨損。
* **爐外精煉:** 采用LF爐、RH真空脫氣等工藝進行深度脫氧、脫硫、去除夾雜物,并精确控制成分。
* **保護澆注:** 使用長水口、氩氣密封等措施防止鋼液二次氧化和卷渣。
* **中間包冶金:** 優化中間包設計(擋牆、壩)、使用覆蓋劑、吹氩促進夾雜物上浮去除。
* **鈣處理:** 向鋼液中喂入鈣線,将高熔點Al₂O₶轉變為低熔點、球狀的鋁酸鈣(如12CaO·7Al₂O₃),改善其形态和可去除性。
* **過濾技術:** 使用陶瓷過濾器去除大顆粒夾雜物(較少用)。
* **标準化檢測:** 依據标準(如ASTM E45, ISO 4967)進行金相檢驗、評級,指導生産工藝優化。
鋼中夾雜物是影響鋼材質量和性能的關鍵因素之一。現代鋼鐵生産通過先進的冶煉、精煉和連鑄技術,緻力于最大限度地減少有害夾雜物的數量、尺寸,并控制其形态和分布,以滿足高端鋼材(如汽車闆、軸承鋼、管線鋼、不鏽鋼)對純淨度的嚴苛要求。對夾雜物的研究、檢測和控制是鋼鐵冶金領域的核心課題之一。
參考資料:
Inclusion in steel 指鋼材中存在的非金屬夾雜物,是冶金和材料科學中的重要概念。以下是詳細解釋:
Inclusion in steel 是影響鋼材質量的關鍵因素,需通過嚴格的生産控制來減少其負面影響。如需進一步了解具體案例或工業标準,可參考冶金學相關文獻或行業報告。
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