特殊鋼的非金屬夾雜物—氧化物

時(shí)間：2013-04-17 14:12:44 來源：作者：

特殊鋼的非金屬夾雜物—氧化物

氧化物主要由鋼中的氧和脫氧劑作用而產(chǎn)生，也可從爐渣或爐襯進(jìn)入鋼中，它們由于來不及從熔融金屬中排出而留于鋼中。降低鋼中氧含量可以減少不希望出現(xiàn)的大顆粒氧化物夾雜出現(xiàn)的可能性。最先進(jìn)的煉鋼工藝可以按不同鋼種要求，將氧含量控制在30×10^-4%左右。

（1）氧化鋁夾雜物

在用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼中，絕大部分夾雜物是堅(jiān)硬、不變形的細(xì)小固體顆粒—氧化鋁，也稱剛玉。因它表面張力大，不為鋼液所潤(rùn)濕，易于上浮，那些沒有來得及從鋼液分離出來的氧化鋁顆粒將在鋼中聚集成鏈狀?yuàn)A雜，對(duì)鋼的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

氧化鋁的物理性質(zhì)：熔點(diǎn)2050℃；密度3.96g/cm³。氧化鋁的熔點(diǎn)很高，可作為其他夾雜物的析出核心，有時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋁存在于硫化物或硅酸鹽夾雜物之中。

目前已觀察到Cr₂O₃能以固溶體的形式較大量地溶于Al₂O₃中。

Al₂O₃在熱加工過程中不變形而沿加工變形方向呈顆粒帶狀分布，有時(shí)數(shù)條并列。過多的Al₂O₃會(huì)使鋼的疲勞強(qiáng)度和其他力學(xué)性能下降。鋼斷口上的Al₂O₃形態(tài)及分布見圖1。

圖1 a

圖1 b

圖1 c

圖1 d

圖1 e

圖1 f

（2）SiO₂夾雜物

除了Al₂O₃氧化物夾雜外，在鋼中還有硅脫氧產(chǎn)物SiO₂，也稱石英，其物理性質(zhì)為：熔點(diǎn)1723℃；密度2.23g/cm³。鋼中SiO₂夾雜物見圖2。

圖2 a

圖2 b

圖2 c

圖2 d

（3）MnO夾雜物

MnO，也稱方錳礦，其物理性質(zhì)為：熔點(diǎn)1850℃；密度5.365g/cm³。

（4）Cr₂O₃,FeO·Cr₂O₃夾雜物

鋼中的氧化物還有鉻的氧化物Cr₂O₃，熔點(diǎn)：2265℃，密度：5.215g/cm³；FeO·Cr₂O₃，鉻鐵礦，熔點(diǎn)：1850℃，密度：5.1g/cm³。

（5）錳鐵混合氧化物夾雜

錳鐵混合氧化物（Mn,Fe）O或Fe·MnO，是氧化亞鐵和氧化亞錳的固溶體。鋼中Fe·MnO夾雜物見圖3、圖4，F(xiàn)eO夾雜物見圖5。

圖3

圖4 a

圖4 b

圖4 c

圖4 d

圖5 a

圖5 b

（6）其他氧化物夾雜

鋼中的氧化物夾雜還有鈣鐵復(fù)合氧化物CaO·Fe₂O₃、鋁酸鐵FeO·Al₂O₃、釩鐵礦FeO·V₂O₃、鈦鐵礦FeO·TiO₂；

用鋁和稀土混合脫氧，將生成Ce₂O₃稀土氧化物和稀土硫化物。

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