Você pode reconhecê-los como os 15 elementos residuais em aço

O problema dos elementos residuais no aço é um dos problemas importantes na indústria metalúrgica. No processo de fabricação do aço, as matérias-primas (incluindo metal quente, sucata e ferroligas) trarão muitos elementos de impureza para o forno. Alguns dos elementos de impureza podem ser removidos, mas alguns elementos de impureza permanecerão no aço, que são coletivamente chamados de elementos residuais.

Esses elementos residuais são um dos principais fatores causadores de instabilidade da qualidade do aço. Alguns elementos residuais são fáceis de segregar, mesmo que seu teor seja muito baixo, terá um forte efeito negativo nas propriedades do aço.

Por exemplo, o titânio residual em aço de rolamento é um caso típico. Ti é fácil de reagir com n para produzir inclusões de alta dureza, o que afeta muito a vida útil do aço do rolamento.

1. Classificação dos elementos residuais

Alguns elementos residuais conhecidos no aço podem ser divididos em três categorias de acordo com seu potencial de oxidação, conforme mostrado na tabela abaixo. Eles são totalmente retidos, parcialmente retidos e raramente retidos no processo de fabricação do aço.

Na tabela acima, o potencial de oxidação do primeiro grupo de elementos é menor que o do ferro, e eles não participam da reação de oxidação durante a fabricação do aço, e quase todos se acumulam nos produtos siderúrgicos. O potencial de oxidação do segundo tipo de elementos residuais é próximo ao do ferro. No processo de fabricação do aço, apenas uma parte deles é removida por oxidação, e o grau de remoção está relacionado às características dos próprios elementos. O potencial de oxidação do terceiro tipo de elementos é maior que o do ferro. No processo de sopro de aço fundido, eles são primeiro oxidados na escória a ser removida, e apenas uma pequena parte deles entra no produto. Portanto, existem apenas 15 elementos na primeira e segunda categorias de aço. Entre eles, 8 elementos são elementos totalmente reservados e 7 elementos são elementos parcialmente reservados.

2. Fonte de elementos residuais em aço

A China é um país com um grande número de minérios de ferro intercrescimento, incluindo V, Ti, P, as, Sn, Sb, re (elementos de terras raras), etc., que são transformados em aço durante a fundição. Além dos elementos residuais trazidos ao ferro fundido pelo minério de ferro primário, a maior fonte de elementos residuais no aço fundido é a sucata de aço

(1) Liga de aço em sucata. Atualmente, não existe uma tecnologia econômica e eficaz para separar o aço-liga do aço-carbono comum, mas existem muitos tipos de elementos de liga em alguns aços de média e alta liga. Na reciclagem do aço, esses elementos de liga entrarão no aço como elementos residuais;

(2) Revestimento superficial ou revestimento em sucata de aço. Entre eles, a folha de flandres é o mais problemático, que entra na reciclagem de sucata como uma caixa de latas, e outros revestimentos incluem cobre, níquel e cromo; chapa galvanizada também é amplamente utilizada, mas o zinco pode ser removido basicamente na fabricação de aço sem consideração; (3) metais não ferrosos envoltos em matérias-primas de sucata. A mais importante é a sucata de aço, que contém alguns micro motores, a principal impureza é o cobre. No mercado, o conteúdo do elemento mais residual é o cobre, que é principalmente proveniente de sucata de automóveis para o forno siderúrgico. Estima-se que o teor médio de cobre na sucata de aço seja de cerca de 0,3%, o que depende da fonte e proporção de liga de aço. O sb residual e como no aço vêm principalmente do minério de ferro primário. quando a sucata contendo essas impurezas é reciclada, elas podem ser diluídas, mas a quantidade residual vai se acumulando gradualmente no aço. O teor de H e N no aço vem principalmente da atmosfera na oficina de fabricação de aço, e seu teor depende principalmente da composição do aço e do processo de fabricação do aço.

3. Segregação de elementos residuais em aço

Muitos elementos residuais existem e desempenham um papel no aço na forma de segregação. A maioria dos elementos residuais tem forte capacidade de segregação em aço; o processo de segregação desses elementos pode ocorrer não apenas no processo de solidificação do aço líquido, mas também na subsequente transformação da fase sólida, mas necessita de um longo tempo de difusão. Os principais elementos de segregação no riser de lingote são s, P e C, seguidos por sb, N, as, he Sn. A dureza desta parte do material é maior do que a de outras partes do lingote após a segregação. Em comparação com a segregação de solidificação, os elementos residuais produzirão segregação no contorno de grão durante a transformação ou aquecimento da fase sólida. Por exemplo, a fragilidade da segunda têmpera do aço é causada principalmente pela segregação do contorno de grão de P, Sn, as e sb.

4. A função dos elementos residuais

① Oito elementos totalmente retidos

Ni, Co, W e Mo podem melhorar a temperabilidade do aço, que são elementos benéficos. Por um lado, o Cu pode causar fragilização do cobre durante o trabalho a quente a alta temperatura, mas, por outro lado, pode melhorar a resistência à corrosão atmosférica do aço; os elementos residuais Sn, as e Sb são elementos nocivos, que não apenas fortalecem a fragilidade do cobre no aço, mas também levam à fragilidade da segunda têmpera do aço-liga; O SN é um dos elementos residuais mais nocivos do aço, o que pode reduzir bastante as propriedades mecânicas de alta temperatura do aço e da liga.

② 7 elementos de retenção parcial

C. Mn, s e P são os elementos de controle convencionais; Cr pode melhorar a resistência à oxidação do aço, aumentar a resistência à corrosão e temperabilidade do aço, mas também aumentar a fragilidade do aço; n é benéfico para controlar o tamanho de grão da austenita, mas também pode causar o envelhecimento por deformação do aço; h no aço é um tipo de elemento nocivo e prejudicial, que levará a manchas brancas e rachaduras em aço de baixa liga de alta resistência.