производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 6.1 Примеси и их влияние на свойства сталей

В сталях промышленного производства, кроме основных элементов (железо, углерод и легирующие элементы в легированных сталях), содержатся различные примеси — постоянные и случайные, они попадают в сталь из вторичного сырья или руд.

Постоянные примеси подразделяются:

  • на вредные — сера, фосфор и газы (кислород, азот и водород);
  • полезные — марганец и кремний;
  • случайные — хром, никель, медь, олово, мышьяк и др., количество которых невелико; они мало влияют на свойства и в дальнейшем не рассматриваются.

Сера образует с железом химическое соединение сульфид железа FeS. Сульфиды значительно снижают ударную вязкость и пластичность. Кроме того, наличие серы в стали может привести к разрушению слитка при пластической деформации (ковка, прокат). Это явление получило название красноломкость. В системе Fe — FeS образуется эвтектика, имеющая низкую температуру плавления. При нагреве слитка до температур горячей деформации — 900... 1150 °С (температуры красного каления) в участках, граничащих с сульфидами, сталь плавится, образуется жидкость. Из-за этого при деформировании слиток разрушается («ломается») или в нем возникают надрывы и трещины. Красноломкость отсутствует при содержании серы в стали 0,025 % и менее, так как в этих количествах она растворяется в железе, не образуя сульфидов. Красноломкость устраняют введением в сталь марганца. Марганец восстанавливает железо из его сульфида, образуя собственный тугоплавкий сульфид (температура плавления 1620 °С) в соответствии со следующей реакцией: FeS + Mn → Fe + MnS.

Фосфор существенно снижает пластичность и ударную вязкость стали, особенно при низких температурах. Фосфор повышает порог хладноломкости (см. подразд. 3.2 и рис, 3.16), это плохо, потому что сталь хрупко разрушается при более высоких температурах. Так, если порог хладноломкости повысился до 20 °С и выше, сталь становится хрупкой уже при комнатной температуре.

Газы даже в незначительных количествах заметно ухудшают свойства стали. Кислород, азот образуют хрупкие соединения (оксиды и нитриды), что приводит к повышению порога хладноломкости и снижению ударной вязкости. Присутствие водорода вызывает образование флокенов (тонкие трещины овальной или округлой формы) в катаных заготовках и крупных поковках, это сильно охрупчивает сталь.

Марганец и кремний являются полезными примесями — раскислителями. Раскисление — это процесс восстановления железа из его оксидов: FeO + Mn  Fe + МnО, а также 2FeO + Si → 2Fe + SiО2.

Образующиеся оксиды марганца и кремния всплывают в шлаке, их удаляют вместе с ним перед разливкой металла. Кроме того, марганец устраняет вредное влияние серы, предупреждая появление красноломкости, как это рассмотрено выше; кремний, дегазируя металл, повышает плотность слитка.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.