15 elementów resztkowych ze stali

Problem pierwiastków resztkowych w stali jest jednym z ważnych problemów stojących przed hutnictwem 

przemysł. W procesie produkcji stali surowce hutnicze (w tym stopione żelazo, złom stalowy 

i żelazostopy itp.) wprowadzą do pieca stalowniczego dużą ilość pierwiastków zanieczyszczających. Niektóre 

elementów zanieczyszczających można usunąć, ale część elementów zanieczyszczających pozostanie w stali. 

Ta część zanieczyszczeń (elementy stopu, które nie zostały dodane celowo) jest zbiorczo określana jako resztkowa 

elementy.

Te elementy resztkowe są jednym z głównych czynników niestabilności jakości stali. Pewna pozostałość 

pierwiastki są podatne na segregację i nawet w małych ilościach mogą mieć silny negatywny wpływ na stal 

właściwości.

Typowym przypadkiem są pozostałości tytanu w stali łożyskowej. Ti łatwo reaguje z N w celu wytworzenia 

wtrącenia o wysokiej twardości, co znacznie wpływa na żywotność stali łożyskowej.

1. Klasyfikacja pierwiastków resztkowych

Znane pierwiastki resztkowe w stali dzielą się na trzy kategorie w zależności od ich potencjału utleniania, 

jak pokazano w poniższej tabeli. Są one pokazane jako całkowite zatrzymanie, częściowe zatrzymanie i minimalne 

zatrzymanie w procesie produkcji stali.

W powyższej tabeli potencjał utleniający pierwiastków pierwszego rodzaju jest niższy niż żelaza i 

nie biorą udziału w reakcji utleniania podczas produkcji stali i prawie wszystkie z nich biorą udział 

ostatecznie zgromadził się w wyrobach stalowych.

Potencjał utleniający drugiego rodzaju pierwiastków resztkowych jest zbliżony do żelaza. Podczas 

w procesie rozdmuchiwania stali tylko część jest utleniana i usuwana, a stopień usunięcia jest taki sam 

związane z charakterystyką samych elementów.

Potencjał utleniający trzeciego rodzaju pierwiastków jest wyższy niż żelaza. Podczas dmuchania 

procesie roztopionej stali, są one najpierw utleniane do żużla w celu usunięcia, a tylko niewielka ich częśćwchodzi do produktu.

Dlatego problem pierwiastków resztkowych w stali to tak naprawdę tylko 15 pierwiastków zawartych w pierwszym 

i drugiej kategorii. Wśród nich 8 rodzajów elementów to elementy w pełni zastrzeżone, a 7 rodzajów 

elementy są elementami częściowo zarezerwowanymi.

2. Źródła pierwiastków resztkowych w stali

mój kraj to kraj z wieloma symbiotycznymi rudami żelaza, do których należą V, Ti, P, As, Sn, Sb, Re (ziemi rzadkie 

pierwiastki) itp., które są wprowadzane do stali podczas wytapiania.

Oprócz pozostałości pierwiastków wprowadzonych do roztopionego żelaza przez pierwotną rudę żelaza, największym źródłem 

Pozostałymi elementami w roztopionej stali jest złom stalowy, który dzieli się głównie na:

(1) Stal stopowa w złomie. Obecnie nie ma opłacalnej technologii sortowania stopów dla hut 

stal i zwykła stal węglowa, a niektóre stale średnio- i wysokostopowe zawierają szeroką gamę stopów 

elementy. Podczas recyklingu stali te pierwiastki stopowe przedostaną się do stali jako pierwiastki resztkowe;

(2) Powlekanie powierzchni lub platerowanie złomem stalowym. Najbardziej problematyczna jest blacha ocynowana, która trafia na złom 

cykl stalowy jako pudełko na puszki. Inne powłoki obejmują miedź, nikiel i chrom itp.; są blachy ocynkowane 

również szeroko stosowany, ale cynk można zasadniczo usunąć w procesie produkcji stali bez uwzględnienia;

(3) Metale nieżelazne owinięte w złom stalowy. Najważniejszą rzeczą jest samochód

 złom stalowy, który zawiera kilka mikrosilników, a głównym zanieczyszczeniem jest miedź.

Na rynku miedź ma największą zawartość pierwiastków resztkowych, a miedź jest wprowadzana głównie 

piece do produkcji stali ze złomu samochodowego. Szacuje się, że średnia zawartość miedzi w 

mieszany złom stalowy w hutach wynosi około 0,3%, a konkretna zawartość zależy od źródła i 

udział stali stopowej.

Pozostałości Sb i As w stali pochodzą głównie z pierwotnej rudy żelaza. Kiedy złom stalowy zawiera te elementy 

zanieczyszczenia trafiają do recyklingu, można je rozcieńczyć, ale pozostała ilość będzie stopniowo gromadzić się 

stal.

H i N w stali pochodzą głównie z atmosfery warsztatowej podczas produkcji stali i ich 

zawartość zależy głównie od składu różnych gatunków stali i procesu wytwarzania stali.

3. Segregacja pierwiastków resztkowych w stali

Wiele elementów resztkowych istnieje i funkcjonuje w formie segregacji w stali. Większość elementów resztkowych 

mają silną zdolność segregacji stali; proces segregacji tego pierwiastka może zachodzić nie tylko w 

procesie krzepnięcia roztopionej stali, ale także w późniejszej przemianie w fazie stałej, ale to

 dyfuzja zajmuje dużo czasu.

Głównymi segregowanymi pierwiastkami w górnej części wlewka są S, P i C, a następnie Sb, N, As, H, 

i elementy Sn. Po segregacji tworzą się wtrącenia, twardość tej części materiału również ulega zmianie 

wyższa niż w przypadku innych części wlewka.

W porównaniu z segregacją podczas zestalania, elementy resztkowe spowodują segregację na granicach ziaren 

podczas przemiany w fazie stałej lub ogrzewania. Na przykład drugi rodzaj kruchości temperamentu 

stal jest spowodowana głównie segregacją na granicach ziaren P, Sn, As i Sb.

4. Krótki opis roli elementów resztkowych

① 8 rodzajów w pełni zarezerwowanych elementów

Ni, Co, W, Mo mogą poprawić hartowność stali i są korzystnymi pierwiastkami;

Z jednej strony Cu może powodować kruchość miedzi podczas obróbki cieplnej w wysokiej temperaturze 

stal, ale z drugiej strony może poprawić odporność stali na korozję atmosferyczną;

Pierwiastki resztkowe Sn, As i Sb są pierwiastkami szkodliwymi, które nie tylko wzmacniają kruchość miedzi

 w stali, ale co ważniejsze, spowoduje to drugi rodzaj kruchości odpuszczania stali stopowej;

Sn jest jednym z niezwykle szkodliwych pierwiastków resztkowych w stali i Sn znacznie go zmniejszy 

wysokotemperaturowe właściwości mechaniczne stali i stopów.

② 7 elementów częściowo zarezerwowanych

C, Mn, S, P to konwencjonalne elementy sterujące;

Cr może poprawić odporność stali na utlenianie, zwiększyć odporność na korozję i hartowność 

stal, ale także zwiększają kruchość stali;

N korzystnie reguluje wielkość ziaren austenitu, ale jednocześnie powoduje odkształcenie 

starzenie się stali;

H w stali jest pierwiastkiem szkodliwym i niepomocnym, który może powodować białe plamy, pęknięcia w niskostopowychstal o wysokiej wytrzymałości itp.