Краткие сведения о физико-химических процессах производства стали, страница 10

5)  снижение пластичности стали и др.

Для предотвращения возникновения этих дефектов производят раскисление стали. По степени раскисленности стали делят на спокойные, т.е. полностью раскисленные, кипящие и полуспокойные.

Раскисление спокойной стали. Целью раскисления спокойной стали является снижение до минимума количества растворенного в жидкой стали кислорода и по возможности более полное его удаление из жидкого металла.

Конвертерную сталь раскисляют осаждающим методом: в металл вводят раскислители – это элементы, обладающие большим химическим сродством к кислороду, чем железо.

Они взаимодействуют с растворенным кислородом, образуя оксиды, которые нерастворимы в жидкой стали и выделяются в объеме металла в виде мелких частиц самостоятельной фазы.

Спокойную сталь раскисляют марганцем, кремнием, алюминием, а в некоторых случаях кальцием, редкоземельными металлами (РЗМ) и др.

Раскисление происходит по следующим реакциям:

[Мn] + [О] = (МnО);

[Si] + 2[О] = (SiO₂);

2[Аl] +3[О] = (Аl₂О₃).

Продукты раскисления, т.е. оксиды, должны быть удалены из металла.

Потому что оксиды легче металла, они всплывают, что обеспечивает удаление части продуктов раскисления; улучшение их удаления достигается при перемешивании металла, например, продувкой в ковше аргоном или порошкообразными материалами.

Оставшиеся мелкие оксиды составляют основную часть обнаруживаемых в затвердевшей стали оксидных неметаллических включений; они ухудшают качество стали.

Элементы-раскислители имеют неодинаковую раскислительную способность; чем выше химическое сродство элемента к кислороду, тем выше его раскислительная способность, а значит тем меньше останется в жидком металле растворенного кислорода после добавки данного раскислителя.

По мере увеличения раскислительной способности элементы-раскислители располагаются в следующей последовательности: марганец, кремний, алюминий, титан, кальций, РЗМ.