Oxid nemfémes zárványok az acélban
A szilárd részecskék egy kisebb vagy nagyobb mértékben marad a fém és hasonlók szulfidok és nitridek elkülönült fázist alkot az acél nemfémes zárványok. A származási-oxid nem fémes zárványok osztható exogén és endogén.
Exogén nemfémes zárványok az acélban kerülnek bevezetésre kívülről mechanikai hatást gyakorol a fém bélés. Mivel az ilyen zárványok általában nagy, gyorsan jelennek meg a fém és továbbra is a zárványok az acélban, arányuk nem nagy (akár 5-15%).
A fő rész a-oxid nem fémes zárványok az acélban tartalmaznak endogén zárványok képződik a fém eredményeként változások a termodinamikai feltételek és a fejlődés egy sor olyan fizikai és kémiai folyamatok. nevezetesen:
- oxidációs szennyeződések a oxidáló olvasztási időszakban;
- dezoxidálásból;
- változó feltételek (állandó) a csökkenő hőmérséklettel egyensúlyi;
- oldhatóságát csökkentik a hűtés során;
- növekvő koncentrációjának az oldatban eredményeként fázisszétválás.
A fő rész a-oxid nem fémes zárványok az acélban által termelt dezoxidáló. Megjegyezzük, hogy egyéb okok miatt a kialakulását oxid zárványok az acélban relaxált (egyensúlyi feltételek változása - csökkentése egyensúlyi állandók, oldhatóság, fázisszétválás) is okozhatnak oxigén reakciót redukálószerekkel, azaz, a formáció a dezoxidáló termékek ... Következésképpen, az acél dezoxidációját fordul elő nem csak a dezoxidélás adalékanyagok, de azt követően, amíg a kristályosodás, és minden szakaszában a kristályosítás adalékanyagok redukálószerek oxidot képeznek zárványokat dezoxidáló termékek. Az elsődleges termékek képződnek során deoxidaláshoz dezoxidáló adalékanyagok összhangban részletes vizsgálatát a feltételeket.
A másodlagos dezoxidáló során keletkeznek hűtés az acél a szóban forgó, expozíció az üst, és az öntési miatt az egyensúlyi feltételek - a változások az egyensúlyi állandók és csökkenti dezoxidáló szer termék egyensúlyi koncentráció és az oxigén. Fontos szerepet játszik a az oxid képződését nem fémes zárványok ebben az időszakban másodlagos oxidációja az acél érintkezik a légáramba során megérinti és öntéssel.
Tercier dezoxidáló keletkező termékek a kristályosítás során. m. f. a fém hűtjük kétfázisú állapotban megfelelő régió található, a fázisdiagram közötti szolidusz és likvidusz vonalak. Az okok a képződés hőmérséklet csökkenése, és így a változó feltételek (állandók) egyensúly és, ami a legfontosabb, a fejlesztési fázis-elválasztási eljárások, előnyösen oxigénatom.
Eltávolítása tercier termékek deoxidaláshoz miatt belegabalyodás növekvő kristályok nehéz, és megalakult a interdendritic terek szinte lehetetlen. További kedvező feltételeket a eltávolítása elsődleges és másodlagos dezoxidáció termékek. így homogén folyékony közegben. De továbbra is csak részben a fém.
Jellemzően,-oxid nem fémes zárványok szilárd acél formájában különböző oxidok a vegyületek. szilikátok, spinelek, és mások. A tiszta oxid gyakran előfordul csak korund.
Alumínium-oxid alfa-alumínium-oxid módosítása Al2 03. On metallográfiai polírozott szakaszok ha mikroszkóp alatt visszavert fény által a korund kristályok általában a szemcsék formájában határozatlan alakú vagy hatszög gyakran szabálytalan alakúak (1A.).
Kattintson a képre a nagyításhoz.
1. ábra A nem-fémes zárványok kemény acélból korund
és - a helyét a hossztartók zárványok állt ZOHGSNA, az X 400, - egyfajta felvétele a hatszög alakú, az X 900
Nemfémes zárványok korund általában különböző klaszterek kis zavart nélkül tömött közötti kristályok. A hengerelt vagy kovácsolt acél Ezek fürtök irányában húzódnak a deformáció a fém, szemképzéshez (ábra. 1b). Mivel nagyon nagy keménység (9 egység decimális skála), és magában foglalja a korund olvadási hőmérséklet nyomáson nem deformálódik feldolgozás.
Emellett korund, acél, alumínium megölték, vannak nem-fémes zárványok spinell alapján Al2 O3. A leggyakoribb felvétele vas spinell - hercynite (FeO-Al2 O3) és mangán spinell-galaksita (MnO-Al2 O3), amelyek egy folytonos sor szilárd oldatok, valamint más szennyeződések FeO-Al2 O3 rendszerek és MnO-Al2 O3. A metallográfiai polírozott szakaszok ezeket a zárványok van formájában téglalap alakú kristályok szabályos kocka alakú (2A.), Vagy háromszög.
Kattintson a képre a nagyításhoz.
2. ábra felvétele mangán spinell (galaksita)
és - egy külön kapcsolóval, X 1500, - egy öltés helyét ZOHGSNA acél, X400
Zárványok vas és mangán spinell gyakran rendezett külön klaszterek, kiterjeszti a sorban során hengerléssel vagy kovácsolással (2B.). Azonban a kristályok maguk és hercynite galaksita miatt nagy keménység nem képlékeny deformáció változások csak viszonylagos elhelyezése.
Kattintson a képre a nagyításhoz.
3. ábra A zárványok az acélban szilikátok
(A, B), és az alumínium-kristályok korund és a spinell (a), X 800
Gyakran vannak még más spinelek-alumínium-alapú, különösen magnézia (MgO-Al2 O3) és a kalcium.
A felszabadított során deoxidaláshoz szilícium szilícium-dioxid (SiO 2) formájában független zárványok az acélban ritka. De kialakítva más oxidok, szilikátok képviselik egy nagy csoport a nem fémes zárványok az acélban.
Jellemzően, nemfémes zárványok szilikátok nagyon összetett való oldása miatt más oxidok, szulfidok és a hasonló vegyületek, amelyekkel ezek új vegyületeket képez, és különböző mechanikai keveréke. Gyakran vannak formájában komplex acél konglomerátumok, mely lehet megkülönböztetni számos ásványi anyagok.
A leggyakrabban megtalálható az acél nem fémes zárványok vas-szilikátok (2FeO-Si02 - fayalit) és mangán (2MnO-SiO2 - tephroite, MnO-SiO2 - Rodan). A metallográfiai polírozott szakaszok vannak formájában gömböcskék kristályaival egyéb ásványi anyagok a felszínen (3. ábra is.); néha formájában a komplex aggregátumok (ábra. 3b). Hőmérsékleten melegmegmunkálást műanyag és közben gördülő vagy kovácsolás nyújtva. Gyakran vannak olyan is tartalmazó alumínium-szilikátok, mint például a mullit (3Al2 O3 -2SiO2) és szilimanit (Al2 O3 -SiO2) és rombusz ovális. Előnyösen azokat csoportokban vannak elrendezve (3C.). Ezek lehetővé teszik a nem műanyag, és ezek nem deformálódnak.
Az ötvözött acélok jelenléte alapján bizonyos elemek az összetétel nemfémes zárványok lehetnek oxidok króm, titán, vanádium és mások.
Oxid nem fémes zárványok negatív hatással a néhány acél tulajdonságaira. Feldolgozása során nyomás felhalmozódása oxid zárványok, és gyakran fordulnak magukat irányában húzódnak fém áramlását, és ezért jelentős hatást gyakorol a tulajdonságok keresztirányban a fém áramlási kovácsolás során, vagy gördülő. A hatás következtében zavarok egyenletes feszültségű állapotban a fém és a stressz koncentráció közel a zárványok, amelyek hatnak hornyok, különösen éles vagy szögletes élek. Mivel a koncentráció stressz okozza a előfordulása ömlesztett feszültségi állapot a fém zárványok rontják a jellemző tulajdonságok képlékenység (nyúlás és csökkentése terület) és ütésállóság. A legerősebb hatása zárványok általában nyilvánul szívósság, különösen bemetszeni érzékeny fém- és a stressz koncentrátorok. Feszültségcsökkentő szívósság, például jelenlétében tartógerenda a törési síkban, elérheti 30-70%.
Stitch nemfémes zárványok okozhat szétválását a fém hatása alatt a külső terhelés. Ez okozza a gyors kopás és zabrakovyvanie acéltermékek.
Globuláris-oxid nem fémes zárványok, elrendezve az érintkező felület, a kopásállóság is csökken, és a kifáradási szilárdsága az acél. A gyorsan változó terhelés felvételére morzsolódik okozó forgácsolás, és fokozott kopás csapágyak és azok megsemmisítését miatt az éles csepp fáradásbiztosság jelenlétében felületi hibák, amelyek közelében koncentrálódnak feszültségek és kifáradási hiba elindul.
Oxid nem fémes zárványok az acélban, hogy fellépnének az számos konkrét hibák - porozitás pontalakú inhomogenitás hajszálvékony et al.