В сканирующем электронном микроскопе видно, что очаг флокена – всего одна грань зернах-«фасетка» зернограничного излома. Отслаивая здесь включения, растворенные в металле, водород стекает в возникающее пространство между зернами. Когда растущее давление газа вскроет смежную фасетку, общий объём полости увеличится, а давление водорода в ней скачком понизится. Чем больше такая трещина, тем больше следующий скачок, но тем больше и время между скачками, необходимое для накопления водорода. Поэтому рост флокена является автоколебательным процессом, который со временем постепенно затухает.
Зарождение и рост флокенов зависит от состояния границ зерна, наличиям включений и сегрегаций на них. Из-за наличия малых примесей у разных плавок одной марки стали существует и неодинаковая «флокеночувствительность» при одном и том же содержании водорода.
Удаляют водород кипением ванны, внепечным вакуумированием, продувкой аргоном, противофлокенным отжигом слитка и готового проката.
7. Азот (точка плавления –210 оС) попадает в сталь из исходной шихты, раскислителей, лигатур (феррохром, ферромарганец) и окружающей атмосферы. Кроме того, сказывается неблагоприятное влияние шлаков в восстановительный период электроплавки.
Взаимодействие атомарного азота с дислокациями и другими дефектами кристаллической решетки (образование атмосфер Коттрелла) приводит к повышению пределов текучести и прочности, твердости, понижению пластичности стали при статических испытаниях и критической температуры хрупкого разрушения при динамических испытаниях. Эти признаки характеризуют явление деформационного старения и его частный случай – синеломкость стали (деформации в области температур синего каления 300–350 оС).
При определенных концентрациях алюминия, титана, ванадия и некоторых других элементов атомарный азот связывается с ними в стойкие нитриды, что предотвращает старение металла, способствует измельчению его структуры и повышает начальную температуру роста зерна при нагреве. Тем не менее, устойчивая мелкодисперсная нитридная фаза отрицательно влияет на технологическую пластичность металла при прокатке и ковке, на эксплуатационные свойства сталей ответственного назначения (например, подшипниковых), является причиной хрупкого (интеркристаллитного) разрушения средне- и малоуглеродистых легированных сталей.
Азот ухудшает и некоторые другие свойства стали. В частности, понижается сопротивляемость межкристаллитной коррозии под напряжением и магнитная проницаемость, увеличивается электросопротивление металла и жидкотекучесть.
8. Источники загрязнения металла кислородом (точка плавления –218,7 оС) многообразны. Это шихтовые материалы, окислители (кислород и руда), шлакообразующие, лигатуры, раскислители, воздух при контакте металла во время плавки и разливки, огнеупорные материалы в результате их размывания или вследствие химического взаимодействия с ними.
9. Металлы (цинк, свинец, олово, висмут, кадмий, сурьма) и металлоиды, (селен и мышьяк) поступают в сталь в основном из руды и металлолома. Поэтому содержание примесей цветных металлов в стали в большой мере зависит не от способа ее выплавки, а от качества исходной шихты. Например, около 0,1 % As содержится в металле металлургического комбината Азовсталь; в стали, выплавленной на бытовом ломе, больше олова, свинца и цинка.
Негативное воздействие примесей цветных металлов обычно отождествляют с влиянием серы. Низкая температура плавления примесей и образование легкоплавких эвтектик обуславливают выделение их при затвердевании стали преимущественно по границам зерен металла.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.