هل يمكنك التعرف عليها باعتبارها العناصر الخمسة عشر المتبقية في الفولاذ 2

مشكلة العناصر المتبقية في الفولاذ هي واحدة من المشاكل الهامة في صناعة المعادن. في عملية صناعة الصلب ، فإن المواد الخام (بما في ذلك المعدن الساخن والخردة والسبائك الحديدية) ستجلب الكثير من عناصر الشوائب إلى الفرن. يمكن إزالة بعض عناصر الشوائب ، ولكن تظل بعض عناصر الشوائب في الفولاذ ، والتي يشار إليها مجتمعة بالعناصر المتبقية.

هذه العناصر المتبقية هي أحد العوامل الرئيسية التي تسبب عدم استقرار جودة الفولاذ. من السهل فصل بعض العناصر المتبقية ، حتى لو كان محتواها منخفضًا جدًا ، سيكون لها تأثير سلبي قوي على خصائص الفولاذ.

على سبيل المثال ، التيتانيوم المتبقي في الفولاذ المحمل هو حالة نموذجية. من السهل أن يتفاعل Ti مع n لإنتاج شوائب عالية الصلابة ، مما يؤثر بشكل كبير على عمر خدمة الفولاذ المحمل.

1. تصنيف العناصر المتبقية

يمكن تقسيم بعض العناصر المتبقية المعروفة في الفولاذ إلى ثلاث فئات وفقًا لقدرتها على الأكسدة ، كما هو موضح في الجدول أدناه. يتم الاحتفاظ بها بالكامل والاحتفاظ بها جزئيًا ونادراً ما يتم الاحتفاظ بها في عملية صناعة الصلب.

هل يمكنك التعرف عليها باعتبارها العناصر الخمسة عشر المتبقية في الفولاذ 3

في الجدول أعلاه ، تكون إمكانات الأكسدة للمجموعة الأولى من العناصر أقل من تلك الخاصة بالحديد ، ولا تشارك في تفاعل الأكسدة أثناء صناعة الصلب ، وتتراكم جميعها تقريبًا في منتجات الصلب. تقترب إمكانات الأكسدة للنوع الثاني من العناصر المتبقية من الحديد. في عملية صناعة الصلب ، تتم إزالة جزء منها فقط عن طريق الأكسدة ، وترتبط درجة الإزالة بخصائص العناصر نفسها. إمكانات الأكسدة للنوع الثالث من العناصر أعلى من تلك الموجودة في الحديد. في عملية نفخ الفولاذ المصهور ، يتم أكسدة أولاً في الخبث المراد إزالته ، ويدخل جزء صغير منها فقط في المنتج. لذلك ، لا يوجد سوى 15 عنصرًا في الفئتين الأولى والثانية من الفولاذ. من بينها ، 8 عناصر محجوزة بالكامل ، و 7 عناصر هي عناصر محجوزة جزئيًا.

2. مصدر العناصر المتبقية في الفولاذ

الصين هي دولة بها عدد كبير من خامات الحديد المتداخلة ، بما في ذلك V ، Ti ، P ، as ، Sn ، Sb ، re (العناصر الأرضية النادرة) ، وما إلى ذلك ، والتي يتم جلبها إلى الفولاذ أثناء الصهر. بالإضافة إلى العناصر المتبقية التي يتم إحضارها إلى الحديد المنصهر بواسطة خام الحديد الأولي ، فإن أكبر مصدر للعناصر المتبقية في الفولاذ المصهور هو خردة الفولاذ

(1) سبائك الصلب في الخردة. في الوقت الحالي ، لا توجد تقنية اقتصادية وفعالة لفصل سبائك الصلب والفولاذ الكربوني العادي ، ولكن هناك العديد من أنواع عناصر السبائك في بعض سبائك الصلب المتوسطة والعالية. في إعادة تدوير الفولاذ ، تدخل عناصر السبائك هذه إلى الفولاذ كعناصر متبقية ؛

(2) طلاء أو طلاء السطح في خردة الصلب. من بينها ، لوحة القصدير هي الأكثر إشكالية ، والتي تدخل في إعادة تدوير الخردة كعلبة علب ، وتشمل الطلاءات الأخرى النحاس والنيكل والكروم ؛ تستخدم الألواح المجلفنة أيضًا على نطاق واسع ، ولكن يمكن إزالة الزنك أساسًا في صناعة الفولاذ دون اعتبار ؛ (3) معادن غير حديدية ملفوفة في خردة المواد الخام. وأهمها خردة الصلب التي تحتوي على بعض المحركات الدقيقة ، والنجاسة الرئيسية هي النحاس. في السوق ، أكثر العناصر المتبقية هي النحاس ، والذي يأتي أساسًا من خردة السيارات إلى أفران صناعة الصلب. تشير التقديرات إلى أن متوسط محتوى النحاس في خردة الصلب يبلغ حوالي 0.3% ، وهو ما يعتمد على مصدر ونسبة سبائك الصلب. يأتي الجزء المتبقي من الحديد والصلب بشكل أساسي من خام الحديد الأساسي. عندما يتم إعادة تدوير الخردة المحتوية على هذه الشوائب ، يمكن تخفيفها ، لكن الكمية المتبقية سوف تتراكم تدريجياً في الفولاذ. يأتي محتوى H و N في الفولاذ بشكل أساسي من الغلاف الجوي في ورشة تصنيع الفولاذ ، ويعتمد محتواها بشكل أساسي على تركيبة الفولاذ المختلفة وعملية صناعة الصلب.

3. فصل العناصر المتبقية في الفولاذ

هل يمكنك التعرف عليها باعتبارها العناصر الخمسة عشر المتبقية في الفولاذ 4

توجد العديد من العناصر المتبقية وتلعب دورًا في الفولاذ في شكل الفصل. تتمتع معظم العناصر المتبقية بقدرة قوية على الفصل في الفولاذ ؛ يمكن أن تحدث عملية الفصل بين هذه العناصر ليس فقط في عملية تصلب الفولاذ السائل ، ولكن أيضًا في تحول الطور الصلب اللاحق ، ولكنها تحتاج إلى وقت انتشار طويل. عناصر الفصل الرئيسية في رافع السبيكة هي s و P و C ، يليها sb و N و as و h و Sn. تكون صلابة هذا الجزء من المادة أعلى من صلابة الأجزاء الأخرى من السبيكة بعد الفصل. مقارنة بفصل التصلب ، فإن العناصر المتبقية ستنتج فصلًا لحدود الحبوب أثناء تحويل المرحلة الصلبة أو التسخين. على سبيل المثال ، هشاشة الفولاذ الثانية ناتجة بشكل أساسي عن فصل حدود الحبوب لـ P و Sn و as و sb.

4. وظيفة العناصر المتبقية

① ثمانية عناصر محتفظ بها بالكامل

يمكن لـ Ni و Co و W و Mo تحسين صلابة الفولاذ ، وهي عناصر مفيدة. من ناحية أخرى ، يمكن أن يتسبب النحاس في تقصف النحاس أثناء العمل الساخن بدرجة حرارة عالية ، ولكن من ناحية أخرى ، يمكن أن يحسن مقاومة الفولاذ للتآكل في الغلاف الجوي ؛ العناصر المتبقية Sn و as و Sb هي عناصر ضارة ، والتي لا تقوي فقط هشاشة النحاس في الفولاذ ، ولكنها تؤدي أيضًا إلى التقصف الثاني لسبائك الفولاذ ؛ SN هي واحدة من أكثر العناصر المتبقية ضررًا في الفولاذ ، والتي يمكن أن تقلل إلى حد كبير الخصائص الميكانيكية ذات درجة الحرارة العالية للصلب والسبائك.

② 7 عناصر احتفاظ جزئي

جيم- Mn و s و P هي عناصر التحكم التقليدية ؛ يمكن لـ Cr تحسين مقاومة أكسدة الفولاذ ، وزيادة مقاومة التآكل وصلابة الفولاذ ، ولكن أيضًا تزيد من هشاشة الفولاذ ؛ n مفيد للتحكم في حجم حبيبات الأوستينيت ، ولكن يمكن أن يتسبب أيضًا في إجهاد الفولاذ ؛ h في الفولاذ هو نوع من العناصر الضارة والضارة ، مما يؤدي إلى ظهور بقع بيضاء وتشققات في سبائك الصلب منخفضة القوة.

هل يمكنك التعرف عليها باعتبارها العناصر الخمسة عشر المتبقية في الفولاذ 5